დუბნიუმი (დბ): მახასიათებლები, შეძენა, ისტორია

THE დუბნიუმი, სიმბოლო Db და ატომური ნომერი 105, არის სინთეზური ქიმიური ელემენტი, რომელიც მდებარეობს პერიოდული ცხრილის მე-5 ჯგუფში. ის პირველად წარმოიქმნა 1960-იანი წლების ბოლოს, მისი აღმოჩენა ოფიციალურად 1970-იან წლებში გახდა. თუმცა, მხოლოდ 1997 წელს, წმინდა და გამოყენებითი ქიმიის საერთაშორისო კავშირმა (IUPAC) აღიარა მისი აღმოჩენა და დაამტკიცა მისი სახელი.

სხვა ზემძიმე ელემენტების მსგავსად, დუბნიუმს აქვს თავისი შეზღუდული გამოყენებადობა მისი გამო inსტაბილურობა. მისი ყველაზე სტაბილური იზოტოპი, ²⁶⁸Db, იწარმოება რამდენიმე დიაპაზონში ატომები კვირაში, ამ ელემენტის მნიშვნელოვანი რაოდენობის დაგროვების თავიდან ასაცილებლად.

იხილეთ ასევე: ოქრო - ერთ-ერთი ყველაზე სასურველი ლითონი კაცობრიობის ისტორიაში

რეზიუმე დუბნიუმზე

• დუბნიუმი არის სინთეზური ქიმიური ელემენტი, რომელიც მდებარეობს პერიოდული ცხრილის მე-5 ჯგუფში.

• იგი პირველად სინთეზირებული იქნა 1960-იანი წლების ბოლოს დუბნაში, რუსეთში.

• მისი ყველაზე სტაბილური იზოტოპია 268, ნახევარგამოყოფის პერიოდი 16 საათი.

• მისი ყველაზე შესწავლილი იზოტოპი არის 262, რადგან მისი სინთეზის დრო ერთ წუთზე ნაკლებია.

• ის ოფიციალური გახდა მხოლოდ 1997 წელს, ხანგრძლივი კამათის შემდეგ, რომელიც ცნობილია როგორც გადაცემის ომი, სამეცნიერო კონკურსი, რომელიც ჩატარდა ცივი ომის დროს.

დუბნიუმის თვისებები

• სიმბოლო: DB

• ატომური ნომერი: 105.

• ატომური მასა: 262 წ.

• ელექტრონული კონფიგურაცია: [Rn] 7 წმ² 5ფ¹⁴ 6d³.

• ყველაზე ცნობილი იზოტოპები:²⁶²Db (34 მეორე ნახევარგამოყოფის პერიოდი); ²⁶⁸Db (16 საათი ნახევარგამოყოფის პერიოდი).

• ქიმიური სერია: ჯგუფი 5; ტრანსაქტინიდები; სუპერ მძიმე ელემენტები.

დუბნიუმის მახასიათებლები

სხვა ტრანსაქტინიდების მსგავსად (ელემენტები ატომური რიცხვით დაწყებული 104-დან, აქტინიუმის შემდეგ), დუბნიუმი éრადიოაქტიური. ზოგიერთმა თეორიამ ისიც კი თქვა, რომ ელემენტებს 110-დან 114 პროტონამდე და 184 ნეიტრონით შეიძლება ჰქონდეთ. ნახევარი ცხოვრება (რადიოაქტიური ნიმუშის მასის განახევრებისთვის საჭირო დრო) ათასობით წლის მანძილზე.

ეს იდეა საშუალებას მისცემს მის შესაძლო აღმოჩენას ბუნებრივ წყაროებში. თუმცა, დღემდე, არ არსებობს მტკიცებულება ბუნებაში ამ ელემენტების არსებობის შესახებ, რაც მათ ახასიათებს, როგორც სრულიად სინთეტიკურს.

დუბნიუმი არის რადიოაქტიური სინთეზური ელემენტი.

დუბნიუმთან შესწავლას ორი ძირითადი ფაქტორი აფერხებს:

• მისი იზოტოპების მოკლე ნახევარგამოყოფის პერიოდი;

• მისი სინთეზის დაბალი მაჩვენებელი.

მაგალითად, იზოტოპი 262, ყველაზე შესწავლილი, შეიძლება მომზადდეს ერთ წუთზე ნაკლებ დროში, თუმცა ნახევარგამოყოფის პერიოდი მხოლოდ 34 წამია. ყველაზე სტაბილურ იზოტოპს, 268, აქვს ნახევარგამოყოფის პერიოდი 16 საათი. მიუხედავად იმისა, რომ ეს დრო საკმარისია ანალიზების ჩასატარებლად, მისი წარმოების სიჩქარე კვირაში რამდენიმე ატომის რიგია.

დუბნიუმისთვის ნაწინასწარმეტყველები და შესწავლილი ქიმიურ მახასიათებლებს შორის ვარაუდობენ, რომ მისი ყველაზე სტაბილური დაჟანგვის მდგომარეობა é +5, განსხვავებით მისი ჯგუფის მსუბუქი ელემენტებისაგან, როგორიცაა ტანტალი (Ta), რომლის ყველაზე სტაბილური ჟანგვის მდგომარეობაა +3 და +4.

მიუხედავად იმისა, რომ ჯერ კიდევ ძალიან ბოლოა, კვლევები დუბნიუმთან დაკავშირებით უკვე მიმდინარეობს, რომელიც აანალიზებს მას როგორც აირისებრ, ასევე წყალში ფაზაში. ყველაზე შესწავლილ ნაერთებს შორის არის დუბნიუმის ჰალოიდები და ოქსიჰალიდები, როგორიცაა DbCl.₅, DbOCl₃ და DbBr₅.

წაიკითხეთ ასევე: ორგანული ჰალოგენები - ნივთიერებები, რომლებსაც ჰალოგენის ატომები აქვთ მიმაგრებული ნახშირბადის ჯაჭვზე

დუბნიუმის მიღება

როგორც სინთეზური ელემენტი, დუბნიუმი ვერ მიიღება ბუნებრივი წყაროებიდან. დუბნიუმის და სხვა ტრანსაქტინიდური ელემენტების იზოტოპების მიღება საკმაოდ რთულია. ეს მოიცავს არა მხოლოდ რეაქციის ინფრასტრუქტურას, რომელიც მოითხოვს ნაწილაკების შესაბამის ამაჩქარებელს და ლაბორატორიას, არამედ დიდი რაოდენობით უაღრესად რადიოაქტიური და იშვიათი ელემენტების წარმოქმნის აუცილებლობას, როგორიცაა:

• კურიუმი (სმ);

• ბერკელიუმი (Bk);

• კალიფორნიუმი (შდრ).

ნაწილაკების ამაჩქარებელი, რომელიც აუცილებელია დუბნიუმის იზოტოპების წარმოებისთვის.

გარდა ამისა, კიდევ ორი ​​ფაქტორი ართულებს პროცესს, რადგან წარმოებული დუბნიუმის იზოტოპი არა მხოლოდ უნდა იყოს საკმარისი ნახევარგამოყოფის პერიოდი, რათა მოხდეს ქიმიური გამოყოფა, მაგრამ ასევე საკმარისი წარმოება. დასასრულებლად, იზოტოპები ატომ-ატომ ფასდება, რათა შესაძლებელი იყოს კონკრეტული და უნიკალური რადიოაქტიური დაშლის იდენტიფიცირება, რაც ადასტურებს, რომ ეს არის ქიმიური ელემენტი ეძებდნენ ან სწავლობდნენ.

დუბნიუმის მიღების ერთ-ერთი გზაა ბერკელიუმ-249-ის დაბომბვა ჟანგბად-18 ატომების აჩქარებით, როგორც ქვემოთაა ნაჩვენები:

სიფრთხილის ზომები დუბნიუმთან

ადამიანები ძნელად შეხდებიან დუბნიუმის ელემენტის მნიშვნელოვან რაოდენობასთან, მისი სინთეზური მახასიათებლების გამო. თუმცა, რადგან ეს არის რადიოაქტიური ელემენტი, მისი მართვა სწორად უნდა მოხდეს, ვინაიდან მათი რადიოაქტიური დაშლა წარმოქმნის ნაწილაკებს და გამოსხივება მაიონებელი პოტენციალით, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ისეთი სერიოზული დაავადებები, როგორიცაა კიბო.

გაიგე მეტი: ავარია ცეზიუმ-137-თან გოიანაში - ყველაზე დიდი რადიოლოგიური ავარია ისტორიაში

დუბნიუმის ისტორია

დუბნიუმი გულისხმობს რუსეთის ქალაქ დუბნას, რომელიც მოსკოვიდან 125 კილომეტრშია, დედაქალაქი. თუმცა, ეს ქიმიური მისი ნათლობა ფართო სადავო იყო, რომლის დროსაც ცნობილია როგორც ტრანსფერების ომი, ცივი ომის ნაწილი ქიმიისა და ისტორიაში. Პერიოდული ცხრილი.

• სატრანსფერო ომი: დავა ფერმიუმის შემდეგ აღმოჩენილი ელემენტების სახელების შესახებ (Fm, Z = 100), უფრო კონკრეტულად 104-დან 109-მდე ატომური ნომრების მქონე ელემენტებს შორის, რომელიც მოხდა Ცივი ომი.

ამ დავაში იყვნენ ცნობილი ერთობლივი ინსტიტუტი ბირთვული კვლევის ლაბორატორიები დუბნაში (ყოფილი საბჭოთა კავშირის ნაწილი), ლოურენს ბერკლი. ეროვნული ლაბორატორია, კალიფორნიის უნივერსიტეტი, ბერკლი (აშშ) და Gesellschaft für Schwerionenforschung ჯგუფი, დარმშტადტში (გერმანია).

ელემენტი ატომური ნომრით 105 პირველად სინთეზირებული იქნა 1960-იანი წლების ბოლოს, დუბაიში. იქ მეცნიერები ერთმანეთს შეეჯახნენ ²⁴³თან ვარ ²²არა, იზოტოპების ნარევის წარმოქმნა ²⁶⁰DB და ²⁶¹Db, შესაბამისად, ხუთი ან ოთხი ნეიტრონის დაკარგვის შემდეგ.

ეს ახალი ელემენტი იყო მაშინ გამოცხადდა როგორცნილსბოჰრიოდანიელი მეცნიერის მითითებით ნილს ბორი. დაახლოებით ამავე დროს, კალიფორნიის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა გამოიყენეს ¹⁵N შეჯახება ²⁴⁹Cf და ჩამოაყალიბა იზოტოპი ²⁶⁰Db, შემოთავაზებული სახელი hahnio, მითითებით მეცნიერი Otto Hahn.

ბიუსტი რუსი მეცნიერის გეორგი ფლეროვის პატივსაცემად, რომელიც ფლობდა ლაბორატორიას ბირთვული კვლევების ერთობლივ ინსტიტუტში დუბნაში, რუსეთი.[1]

THE დავა სახელით მოგვარდა მხოლოდ 1997 წელსროდესაც სუფთა და გამოყენებითი ქიმიის საერთაშორისო კავშირი, იუპაკი, ჩაქუჩით მოხვდა და დაადგინა, რომ ელემენტის სახელი 105 უნდა იყოს დუბნიუმი, სიმბოლო Db. ამ თარიღამდე ჯერ კიდევ შესაძლებელი იყო მრავალი პუბლიკაციის ნახვა, რომელიც გამოიყენებდა სახელწოდებას hahnio, სიმბოლო Ha-სთვის ელემენტი 105.

ამოხსნილი სავარჯიშოები დუბნიუმზე

კითხვა 1

ქიმიური ელემენტის დუბნიუმის იზოტოპი 262 (Db, Z = 105) ამ ელემენტის ყველაზე ფართოდ შესწავლილია, რადგან მისი წარმოების დრო ერთი წუთის ფარგლებშია. რამდენი ნეიტრონია დუბნიუმის იზოტოპ 262-ში?

ა) 105

ბ) 262

გ) 157

დ) 159

ე) 367

რეზოლუცია:

ალტერნატივა C

რაოდენობა ნეიტრონები ქიმიური ელემენტის გამოთვლა შესაძლებელია შემდეგი განტოლების გამოყენებით:

A = Z + n

ჩათვალეთ, რომ A არის მასის რიცხვი, Z არის ატომური რიცხვი და n არის ნეიტრონების რაოდენობა.

მნიშვნელობების ჩანაცვლებით, ჩვენ გვაქვს:

262 = 105 + n

n = 262 - 105

n = 157

კითხვა 2

THE ²⁶⁸Db არის სინთეზური ქიმიური ელემენტის დუბნიუმის ყველაზე სტაბილური იზოტოპი. მისი ნახევარგამოყოფის პერიოდი, დრო, რომელიც სჭირდება რადიოაქტიური ნიმუშის მასის განახევრებას, არის 16 საათი. 268 იზოტოპის 1.0 გ სინთეზის დროს რამდენი დრო სჭირდება მის მასას 0.25 გ-ს?

ა) 16 საათი

ბ) 32 საათი

გ) 48 საათი

დ) 64 საათი

ე) 80 საათი

რეზოლუცია:

ალტერნატივა B

ვინაიდან ნახევარგამოყოფის პერიოდი არის რადიოაქტიური ნიმუშის მასის განახევრებისთვის საჭირო დრო, 16 საათის შემდეგ საწყისი ნიმუშის დარჩენილი მასა უდრის 1,0 გ-ის ნახევარს, ანუ 0,5 გ-ს.

თექვსმეტი საათის შემდეგ, შემდგომი ნახევარგამოყოფის პერიოდის შემდეგ, დარჩენილი მასა იქნება 0,25 გ.

ამრიგად, ნიმუშის 0,25 გ-მდე დაშლისთვის საჭირო იყო ორი ნახევარგამოყოფის პერიოდი, რაც შეადგენს 32 საათს.

სურათის კრედიტი

[1] ასეტა / ჩამკეტი

სტეფანო არაუხო ნოვაისის მიერ
ქიმიის მასწავლებელი