ボーリウム(Bh):特性、入手、歴史

O ボーリウム のグループ7の合成元素です 周期表、原子番号は107です。 その合成は、重イオン研究のためのヘルムホルツセンターのドイツの研究所にクレジットされています。 (GSI)、ドイツのダームスタチウム市から、その名前は有名な物理学者に敬意を表して与えられました デンマーク語 ニールス・ボーア.

ボーリウムの化学的性質はほとんど知られていませんが、グループ7のより軽い元素のように振る舞うことはすでに知られています。 レニウムテクネチウム、特定の機会に。 その最も安定な同位体はわずか17秒であり、その合成は非常に複雑であるため、この元素についてはほとんど知られていません。

も参照してください: ボーアの原子モデル—量子力学の概念を使用した最初の原子モデル

ボーリウムについてのまとめ

  • 周期表の第7族に含まれる合成化学元素です。

  • これは、1981年にドイツのダルムシュタットにあるGesellschaftfürSchwerionenforschung(GSI)によって最初に合成されました。

  • それは 放射性元素.

  • 化学的には、他のものに似ていると推測されます 要素 化学薬品 そのグループの中で最も軽い、レニウムとテクネチウム。

  • 他のトランスアクチニドと同様に、安定性が低く、研究のために独自のかなりのサンプルを合成するのが難しいという問題があります。

ボーリウムの特性

  • シンボル: BH

  • 原子番号: 107

  • 原子質量: 264 c.u.

  • 電子配置: [Rn] 7秒2 5f14 6d5

  • 最も安定な同位体:267Bh(17秒半減期)

  • 化学シリーズ: グループ7、トランザクチニド、超重元素

ボーリウムの特性

ボーリウム、および他の超アクチノイド( 原子番号 103より大きい)、 放射性元素です. この元素の6つの同位体が知られており、質量267が最も安定しており、約17秒で 人生の半分 (要素の量が半分になるのに必要な時間)。

ボーリウムは他の超アクチノイドと同じ問題に苦しんでいます: 低い生産率、量または速度のいずれかで。 これらの要素では、 化学 計算の観点からの適応が必要であるため、それ自体で実験をより複雑にする1つの原子のみの。

ほとんどの方程式は、少なくとも2つのシステムに対して確立されていることを覚えておく必要があります。 原子. ボーリウム同位体が持っているという事実にこれを追加します 短い半減期、その性質についてのさらなる研究を実行不可能にします。

グループ7の元素として、ボーリウムは に類似した化学的挙動 レニウムと dテクネチウム、このグループのより軽い要素。 たとえば、ボーリウムはオキシ塩化物、BhOを形成することがわかっています3Cl、およびレニウムとテクネチウム。

あまりにも読んでください: ドブニウム—生産率の低いもう1つの合成放射性元素

ボーリウムの入手

超アクチニドの化学的性質は複雑です。 これらの要素の1つとして、ボーリウムは粒子加速器で合成、イオン種が重い元素と衝突します。 ただし、その検出(証明)も別の課題です。

形成されると、放射性元素は崩壊し始め、 アルファエミッション排出量 ベータ. したがって、パズルのように、形成された原子の放射性崩壊を評価するか、これらの核反応から生じる可能性のある原子種を特定することさえできなければなりません。

もう1つのハードルは、超アクチニド同位体の半減期です。 それらは通常短いので、秒の範囲で、数原子または単一の原子の範囲の量が一般的に得られます。

ボーリウムの場合、その最も安定な同位体である267は、 ネオン22イオンによるバークリウム249の衝撃.

\({_ 97 ^ {249}} Bk + {_ 10 ^ {22}} Ne \ rightarrow {_107 ^ {267}} Bh + 4 {_0 ^ 1} n \)

ボーリウムに関する注意事項

Bhを大規模に生産することはまだ可能ではありません。 それで、 この要素に関連するリスクは、放射線の影響に関連しています. ただし、管理されたラボでは、これらのリスクが予想されるため、最小限に抑えられます。

詳細: バナジウム—世界の埋蔵量が6300万トンを超える化学元素

ボーリウムの歴史

デンマークの紙幣に使用されているニールス・ボーアの肖像画。
ボーリウムは、歴史上最も偉大な科学者の1人であるニールスボーアを称えています。

トランザクチニドは、冷戦の別のエピソード、いわゆる、1960年から1970年の間に起こった問題のある論争の中心にあります 移転の戦争:103を超える原子番号を持つ元素の合成のための競争. この制限のない論争には、研究所が関与しました。ロシアのドゥブナ市にある共同核研究所。 カリフォルニア州バークレーにあるローレンスバークレー国立研究所。 ドイツのダルムシュタットにあるGesellschaftfürSchwerionenforschung(GSI、Helmholtz Center for Research on Heavy Ionsとしてより適切に翻訳されています)。

しかし、 ボーリウムの場合、紛争はそれほど激しくありませんでした. たとえば、この要素の場合、科学者のバークレーグループは発見に関与していませんでした。 ユーリイ・オガネシアンが率いるダブナグループは、元素107の合成を証明できませんでした。

このように、ボーリウムのみ ドイツのGSIグループによって検出および確認されました、1981年に科学者PeterAmbrüsterとGottfriedMünzenbergが率いる。 1970年代にオガネシアンによって開発された常温核融合の技術を使って、 科学者は、元素107の同位体262に関連する崩壊を検出することができました。 次の反応:

\({_ 83 ^ {209}} Bi + {_ 24 ^ {54}} Cr \ rightarrow {_107 ^ {262}} Bh + {_0 ^ 1} n \)

ボーリアンという名前は、デンマークの歴史的な科学者ニールス・ボーアを指しています。 当初、アメリカ人は、ホウ素元素との強い類似性を避けるために、元素107の名前をNielsbohriumにすることを要求しました。

しかし、1997年に、国際純正応用化学連合(IUPAC)は正式に元素107ボーリウムと名付けました。

ボーリウムに関する解決済みの演習

質問1

ボーリウムは原子番号107の合成元素です。 その最も安定な同位体の原子番号は267です。 Bhの267同位体にはいくつの中性子が存在しますか?

A)107

B)160

C)162

D)164

E)267

解像度:

代替案B

の数 中性子 次の式を使用して計算できます。

A = Z + n

ここで、Aは パスタ アトミック、Zは原子番号(陽子の数に等しい)、nは中性子の数です。

値を代入すると、次のようになります。

267 = 107 + n

n = 267-107

n = 160

質問2

化学元素ボーリウム(Bh、Z = 107)の最も安定な同位体の半減期はわずか17秒です。 このBh同位体のサンプルが、最初の質量の1/16しかないのに、どれくらいの時間、秒単位でかかりますか?

A)17秒

B)34秒

C)51秒

D)68秒

E)85秒

解像度:

代替案B

各半減期で、Bh同位体の質量は半分に減少します。 したがって、初期質量がmに等しいと仮定します。

  • 半減期(17秒)後、Bhの残りの質量はm / 2です。

  • さらに17秒(合計34秒)後、質量はm / 4になります。

  • 実験開始から51秒後、質量はm / 8になります。

このようにして、初期質量の1/16は、実験開始から68秒後にのみ取得されます。

StefanoAraújoNovais著
化学の先生

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