Darmstadcij (Ds): definicija, lastnosti in izotopi
Darmstadcij (Ds): definicija, lastnosti in izotopi — radioaktivni transuran z Z=110, sintezni izotopi (Ds-267–Ds-281), razpolovne dobe, odkritja in znanstvene uporabe.
Darmstadcij je kemični element. Imenovali so ga ununnilium (Uun) ali eka-platina, zdaj pa se imenuje darmstadcij. Ima simbol Ds. Njegovo atomsko število je 110. Je transuranijev element in spada med supertežke elemente v d‑bloku periodnega sistema.
Odkritje in poimenovanje
Element je poimenovan po nemškem mestu Darmstadt, kjer so ga odkrili. Darmstadcij so prvič sintetizirali v raziskovalnem centru GSI v Darmstadtu (Nemčija) v začetku 90. let prejšnjega stoletja; glavni avtorji odkritja so bili znanstveniki, kot je Peter Armbruster in drugi sodelavci vedenih skupin. Začasno ime elementa je bilo ununnilium (Uun), mednarodno ime darmstadtium pa je kasneje potrdila IUPAC.
Proizvodnja
Darmstadcij ne obstaja v naravi in ga je treba proizvesti v jedrskih poskusih. Izdelajo ga z združevanjem lažjih jeder v pospeševalnikih delcev — pri tem se običajno uporablja tehnika sinteze z direktnim trkom jeder (fusion). Zaradi izjemno nizkih pridelkov in kratkih razpolovnih dob so izotopi darmstadcija dosegljivi le v sledovih, dovolj za posamične dogodke razpada in značilnosti jedrskih nizov.
Izotopi in razpadi
Darmstadcij je radioaktivni element, ki v naravi ne obstaja. Treba ga je izdelati. Izotopi z atomsko maso od 267 do 273 imajo zelo kratko razpolovno dobo. Razpolovna doba teh izotopov se meri v milisekundah. Izotopa darmstadcija z atomsko maso 279 in 281 sta bila sintetizirana po drugih izotopih. Ds-279 in Ds-281 razpadata počasneje. Izotop z atomsko maso 279 ima razpolovni čas 180 milisekund, Ds-281 pa 11,1 sekunde.
Glavna načina razpada za izotope darmstadcija sta alfa‑razpad in spontan cepitev (spontaneous fission). Pri lažjih izotopih prevladuje alfa‑razpad, pri nekaterih težjih ali bolj nevrotropskih jedrih pa se lahko pojavi spontan cepitev. Zaradi hitrih razpadov raziskave temeljijo na zaznavanju sledovnih dogodkov v detektorjih.
Napovedane fizikalne in kemične lastnosti
Ker ni na voljo dovolj primerkov za neposredne opazovalne meritve, temeljijo opisi lastnosti darmstadcija na teoriji in napovedih, ki upoštevajo tudi relativistične učinke, pomembne pri zelo težkih atomih. Darmstadcij naj bi bil prehodni metal skupine 10, pod platino, zato se pričakuje, da bo kemično podoben platini in paladiju.
- Predvidena elektronska konfiguracija (teoretično): [Rn] 5f14 6d8 7s2, vendar lahko relativistični učinki konfiguracijo nekoliko spremenijo.
- Verjetna oksidacijska stanja: podobna platini (npr. +2, +4), čeprav natančne kemijske lastnosti ostajajo neznane in bi lahko relativistični učinki povzročili nepričakovane stanje in stabilnosti spojin.
- Fizikalno stanje: pričakuje se, da je trden kovinski element s srebrno‑sivim sijajem in veliko gostoto, vendar so to le napovedi — ni znanega makroskopskega vzorca darmstadcija.
Uporaba in varnost
Trenutno uporaba darmstadcija v industriji ali medicini ni znana. Zaradi izredno kratkih razpolovnih dob in zelo majhnih količin ni praktične uporabe izven osnovnih znanstvenih raziskav, kjer služi za preučevanje jedrskih lastnosti supertežkih elementov in testiranje jedrskih modelov.
Kot radioaktivni element vsaka izpostavljenost produktom razpada zahteva varnostne ukrepe, vendar praktična vprašanja varnosti bolj veljajo za laboratorije, kjer se sintetizira in zaznava le nekaj atomov tega elementa. V javnem življenju darmstadcij ni prisoten in ne predstavlja tveganja.
Povzetek
Darmstadcij (Ds, Z = 110) je sintetični, radioaktivni element poimenovan po mestu Darmstadt. Njegovi izotopi imajo zelo kratke razpolovne dobe (od milisekund do nekaj sekund), najstabilnejši opazovani izotopi so med drugim Ds‑279 (≈180 ms) in Ds‑281 (≈11,1 s). Kemijske in fizikalne lastnosti temeljijo na napovedih: gre za težek prehodni metal, verjetno kemično podoben platini, vendar brez potrjenega videza ali praktičnih uporab zaradi skrajno omejenih količin in kratkih razpadov.
Darmstadt
Zgodovina
Darmstadtium je bil prvič izdelan 9. novembra 1994. Izdelan je bil v družbi Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) v Darmstadtu v Nemčiji. Izdelanih je bilo le nekaj atomov. Izdelali so ga z bombardiranjem svinčene tarče z nikljem. Pri tem je prišlo do jedrske fuzijske reakcije in element je nastal.
To je razvidno iz spodnje enačbe, ki predstavlja reakcijo, ki se je zgodila. Pb je simbol za svinec, Ni je simbol za nikelj in n je simbol za nevtron.
208 82 P b + 62 28 N i → 269 110 D s + 1 0 n {\displaystyle {208 \atop 82}\mathrm {Pb} +{62 \atop 28}\mathrm {Ni} \quad \rightarrow \quad {269 \atop 110}\mathrm {Ds} +{1 \atop 0}\mathrm {n} \; } 
Element je dobil ime po Darmstadtu, kjer so ga odkrili. GSI se nahaja v Wixhausnu, delu severno od mesta Darmstadt. Novo ime (darmstadcij) je IUPAC kemijskemu elementu dal avgusta 2003.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je darmstadtium?
O: Darmstadcij je kemijski element s simbolom Ds in atomskim številom 110.
V: Katera so druga imena darmstadcija?
O: Darmstadcij se je prej imenoval ununnilium (Uun) ali eka-platina.
V: Kako je bil darmstadcij poimenovan?
O: Darmstadcij je dobil ime po nemškem mestu Darmstadt.
V: Ali je darmstadcij naravni element?
O: Ne, darmstadcij je radioaktivni element, ki v naravi ne obstaja. Treba ga je izdelati.
V: Kakšna je atomska masa darmstadcijevih izotopov s kratko razpolovno dobo?
O: Izotopi darmstadcija z atomsko maso od 267 do 273 imajo zelo kratke razpolovne dobe, merjene v milisekundah.
V: Kakšni so razpolovni časi Ds-279 in Ds-281?
O: Razpolovni čas Ds-279 je 180 milisekund, razpolovni čas Ds-281 pa 11,1 sekunde.
V: Ali je znana kakšna uporaba darmstadcija?
O: Uporaba darmstadcija ni znana.
Iskati