Bohrium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Bh und Atomnummer 107 und ist das schwerste Mitglied der Gruppe 7 (VIIB).

Es ist ein synthetisches Element, dessen stabilstes bekanntes Isotop, Bh, eine Halbwertzeit von 61 Sekunden hat. Chemische Experimente haben die vorausgesagte Position des Bohriums als ein schwererer homologue zu Rhenium mit der Bildung eines stabilen +7 Oxydationsstaates bestätigt.

Geschichte

Offizielle Entdeckung

Die erste überzeugende Synthese war 1981 durch eine deutsche Forschungsmannschaft, die von Peter Armbruster und Gottfried Münzenberg an Gesellschaft für Schwerionenforschung (Institut für die Schwere Ion-Forschung, GSI) in Darmstadt mit der Reaktion von Dubna geführt ist.

: +  +

1989 hat die GSI Mannschaft erfolgreich die Reaktion während ihrer Anstrengungen wiederholt, eine Erregungsfunktion zu messen. Während dieser Experimente wurde Bh auch in 2n Eindampfungskanal identifiziert, und es wurde bestätigt, dass Bh als zwei Staaten - ein Boden-Staat und ein isomerer Staat besteht.

Der IUPAC/IUPAP Transfermium Arbeitsgruppe-Bericht hat 1992 offiziell die GSI Mannschaft als Entdecker des Bohriums erkannt.

Vorgeschlagene Namen

Historisch ist Bohrium Eka-Rhenium genannt geworden.

Die deutsche Gruppe hat den Namen nielsbohrium mit dem Symbol Ns vorgeschlagen, den dänischen Physiker Niels Bohr zu ehren. Die sowjetischen Wissenschaftler hatten vorgeschlagen, dass dieser Name dem Element 105 gegeben wird (der schließlich Dubnium genannt wurde) und die deutsche Mannschaft sowohl Bohr als auch die Tatsache hat erkennen wollen, dass die Mannschaft von Dubna erst gewesen war, um die kalte Fusionsreaktion vorzuschlagen.

Es gab eine Element-Namengeben-Meinungsverschiedenheit betreffs, was die Elemente von 104 bis 106 genannt werden sollten; der IUPAC hat unnilseptium (Symbol Uns) als ein vorläufiger, systematischer Elementname für dieses Element angenommen. 1994 hat ein Komitee von IUPAC empfohlen, dass Element 107 Bohrium, nicht nielsbohrium genannt wird, seitdem es keine Priorität gab, für einen ganzen Namen eines Wissenschaftlers im Namengeben eines Elements zu verwenden.

Dem wurde von den Entdeckern entgegengesetzt, die unerbittlich waren, dass sie das Recht hatten, das Element zu nennen. Die Sache wurde dem dänischen Zweig von IUPAC gereicht, wer zu Gunsten vom Namenbohrium gestimmt hat. Es gab eine Sorge jedoch, dass der Name mit Bor und insbesondere dem Unterscheiden der Namen ihrer jeweiligen Oxo-Ionen bohrate und borate verwirrt sein könnte. Trotzdem wurde das Namenbohrium für das Element 107 international 1997 anerkannt. Der IUPAC hat nachher entschieden, dass Bohrium-Salze bohriates genannt werden sollten.

Nucleosynthesis

Kalte Fusion

Diese Abteilung befasst sich mit der Synthese von Kernen des Bohriums durch so genannte "kalte" Fusionsreaktionen. Das sind Prozesse, die zusammengesetzte Kerne an der niedrigen Erregungsenergie (~10-20 MeV, folglich "Kälte") schaffen, zu einer höheren Wahrscheinlichkeit des Überlebens von der Spaltung führend. Der aufgeregte Kern verfällt dann zum Boden-Staat über die Emission von einem oder zwei Neutronen nur.

Bi (Cr, xn) Bh (x=1,2)

Die Synthese des Bohriums wurde zuerst 1976 von Wissenschaftlern am Gemeinsamen Institut für die Kernforschung an Dubna mit dieser kalten Fusionsreaktion versucht. Analyse war durch die Entdeckung der spontanen Spaltung (SF). Sie haben zwei SF Tätigkeiten, ein mit einer Halbwertzeit der 1-2 Millisekunde und ein mit einer 5 s Tätigkeit entdeckt. Gestützt auf den Ergebnissen anderer kalter Fusionsreaktionen haben sie beschlossen, dass sie wegen Bh und Db beziehungsweise waren. Jedoch haben spätere Beweise einen viel niedrigeren SF gegeben, der sich für Bh verzweigt, der Vertrauen zu dieser Anweisung reduziert. Die Anweisung der Dubnium-Tätigkeit wurde später zum DB geändert, wagend, dass der Zerfall des Bohriums verpasst wurde. Die 2 Millisekunden SF Tätigkeit wurden Rf zugeteilt, der sich aus dem 33-%-Zweig der europäischen Gemeinschaft ergibt.

Die GSI Mannschaft hat die Reaktion 1981 in ihren Entdeckungsexperimenten studiert. Fünf Atome von Bh wurden mit der Methode der Korrelation des genetischen Elternteiltochter-Zerfalls entdeckt.

1987 hat ein innerer Bericht von Dubna angezeigt, dass die Mannschaft im Stande gewesen war, die spontane Spaltung von Bh direkt zu entdecken.

Die GSI Mannschaften haben weiter die Reaktion 1989 studiert und haben das neue Isotop Bh während des Maßes 1n und 2n Erregungsfunktionen entdeckt, aber waren unfähig, einen SF zu entdecken, der sich für Bh verzweigt.

Sie haben ihre Studie 2003 mit dem kürzlich entwickelten Wismut (III) Fluorid (BiF) Ziele, verwendet fortgesetzt, um weitere Daten auf den Zerfall-Daten für Bh und das Tochter-DB zur Verfügung zu stellen.

1n wurde Erregungsfunktion 2005 von der Mannschaft an LBNL nach einigen Zweifeln über die Genauigkeit von vorherigen Daten wiedergemessen. Sie haben 18 Atome von Bh und 3 Atome von Bh beobachtet und haben die zwei isomers von Bh bestätigt.

Bi (Cr, xn) Bh

Die Mannschaft an Dubna hat diese Reaktion 1976 studiert, um bei ihren Anweisungen der SF Tätigkeiten von ihren Experimenten mit einem Cr-54 Balken zu helfen. Sie waren unfähig, jede solche Tätigkeit zu entdecken, die Bildung von verschiedenen Isotopen anzeigend, die in erster Linie durch den Alpha-Zerfall verfallen.

Bi (Cr, xn) Bh (x=1)

Diese Reaktion wurde zum ersten Mal 2007 von der Mannschaft an LBNL studiert, um nach dem leichtesten Bohrium-Isotop Bh zu suchen. Die Mannschaft hat erfolgreich 8 Atome von Bh entdeckt, der durch die aufeinander bezogene 10.16 Alphateilchen-Emission von MeV zum DB verfällt. Die Alpha-Zerfall-Energie zeigt die fortlaufende Stabilisierungswirkung des N=152 geschlossene Schale an.

Pb (Mn, xn) Bh (x=1)

Die Mannschaft an Dubna hat auch diese Reaktion 1976 studiert, als sich ein Teil ihrer kürzlich feststehenden kalten Fusion neuen Elementen nähert. Bezüglich der Reaktion mit einem Bi-209-Ziel haben sie dieselben SF Tätigkeiten beobachtet und haben sie 107 und 105 zugeteilt. Spätere Beweise haben angezeigt, dass diese 105 und 104 wiederzugeteilt werden sollten (sieh oben).

1983 haben sie das Experiment mit einer neuen Technik wiederholt: Das Maß des Alphas verfällt von einem Nachkommen, der chemische Trennung verwendet. Die Mannschaften sind im Stande gewesen, den Alpha-Zerfall von einem Nachkommen 1n Eindampfungskanal zu entdecken, einige Beweise für die Bildung des Elements 107 Kerne zur Verfügung stellend.

Diese Reaktion wurde später im Detail mit modernen Techniken von der Mannschaft an LBNL studiert. 2005 haben sie 33 Zerfall von Bh und 2 Atome von Bh gemessen, 1n Erregungsfunktion und einige spektroskopische Daten von beiden Bh isomers zur Verfügung stellend. 2n wurde Erregungsfunktion weiter in einer 2006-Wiederholung der Reaktion studiert.

Die Mannschaft hat gefunden, dass diese Reaktion einen höheren 1n böse Abteilung hatte als die entsprechende Reaktion mit einem Bi-209-Ziel gegen Erwartungen. Weitere Forschung ist erforderlich, die Gründe zu verstehen.

Heiße Fusion

Diese Abteilung befasst sich mit der Synthese von Kernen des Bohriums durch so genannte "heiße" Fusionsreaktionen. Das sind Prozesse, die zusammengesetzte Kerne an der hohen Erregungsenergie (~40-50 MeV, folglich "heiß") schaffen, zu einer reduzierten Wahrscheinlichkeit des Überlebens von der Spaltung und Quasispaltung führend. Der aufgeregte Kern verfällt dann zum Boden-Staat über die Emission von 3-5 Neutronen.

Sind (P, xn) Bh (x=5?)

Diese Reaktion wurde zuerst 2006 am LBNL als ein Teil ihrer systematischen Studie von Fusionsreaktionen mit U Ziele studiert. Ergebnisse sind nicht veröffentlicht worden, aber einleitende Ergebnisse scheinen, die Beobachtung der spontanen Spaltung vielleicht von Bh anzuzeigen.

Sind (Mg, xn) Bh (x=3,4,5)

Kürzlich haben die Mannschaften am Institut für die Moderne Physik (TEUFELCHEN), Lanzhou, die Kernreaktion zwischen Americium 243 und Magnesium 26 Ionen studiert, um das neue Isotop Bh aufzubauen

und sammeln Sie mehr Daten auf Bh. In zwei Reihen von Experimenten hat die Mannschaft teilweise Erregungsfunktionen 3n, 4n und 5n Eindampfungskanäle gemessen.

Cm (Na, xn) Bh (x=4,5)

Diese Reaktion wurde zum ersten Mal 2008 von der Mannschaft an RIKEN, Japan studiert, um die Zerfall-Eigenschaften von Bh zu studieren, der ein Zerfall-Produkt in ihren geforderten Zerfall-Ketten von ununtrium ist. Der Zerfall von Bh durch die Emission von 9.05-9.23 Alphateilchen von MeV wurde weiter 2010 bestätigt.

Bk (Ne, xn) Bh (x=4)

Die ersten Versuche, Bohrium durch heiße Fusionspfade zu synthetisieren, wurden 1979 von der Mannschaft an Dubna durchgeführt. Die Reaktion wurde 1983 wiederholt. In beiden Fällen waren sie unfähig, jede spontane Spaltung von Kernen des Bohriums zu entdecken.

Mehr kürzlich sind heiße Fusionspfade zum Bohrium wiederuntersucht worden, um die Synthese von langlebigeren, reichen Neutronisotopen zu berücksichtigen, um eine erste chemische Studie des Bohriums zu erlauben. 1999 hat die Mannschaft an LBNL die Entdeckung von langlebigem Bh (5 Atome) und Bh (1 Atom) gefordert. Später wurden beide von diesen bestätigt. Die Mannschaft an Paul Scherrer Institute (PSI) in Bern, die Schweiz hat später 6 Atome von Bh in der ersten endgültigen Studie der Chemie des Bohriums (sieh unten) synthetisiert.

Es (O, xn) Bh

Als ein alternatives Mittel, langlebige für eine chemische Studie passende Bohrium-Isotope zu erzeugen, wurde die Synthese von Bh und Bh 1995 von der Mannschaft an GSI das Verwenden der hoch asymmetrischen Reaktion mit einem Einsteinium 254 Ziel versucht. Sie waren unfähig, irgendwelche Produktatome zu entdecken.

Als verfallen Produkte

Isotope des Bohriums sind auch im Zerfall von schwereren Elementen entdeckt worden. Beobachtungen werden bis heute im Tisch unten gezeigt:

Natürliches Ereignis

Das Ereignis des Bohriums in der Natur in solchen Mineralen wie molybdenite, ist obwohl hoch kaum theoretisch möglich.

Isotope

Insgesamt elf Isotope des Bohriums sind charakterisiert worden. Die protonenreichen Isotope mit Massen 260, 261, und 262 wurden durch die kalte Fusion direkt erzeugt, diejenigen mit der Masse 262 und 264 wurden in den Ketten der Elemente 109 und 111 berichtet, während die neutronreichen Isotope mit Massen 266, 267 in Ausstrahlen von Actinide-Zielen geschaffen wurden. Die vier neutronreichsten mit Massen 270, 271, 272, und 274 erscheinen in Zerfall-Ketten 113, 115, 115, und 117 beziehungsweise. Diese zehn Isotope haben Halbwertzeiten im Intervall von 8 miliseconds zu 0.9 Minute, und alle erleben Alpha-Zerfall.

Kernisomerism

Bh

Das einzige ratifizierte Beispiel von isomerism im Bohrium ist für das Isotop Bh. Direkte Produktion bevölkert zwei Staaten, einen Boden-Staat und einen isomeren Staat. Der Boden-Staat wird als das Verfallen durch die Alpha-Emission mit Alpha-Linien unter 10.08,9.82 und 9.76 MeV mit einer revidierten Halbwertzeit von 84 Millisekunden bestätigt. Der aufgeregte Staat verfällt durch die Alpha-Emission mit Linien an 10.37 und 10.24 MeV mit einer revidierten Halbwertzeit von 9.6 Millisekunden.

Chemische Eigenschaften

Extrapoliert

Bohrium wird geplant, um das vierte Mitglied 6d Reihe von Übergang-Metallen und das schwerste Mitglied der Gruppe VII im Periodensystem, unter Mangan, Technetium und Rhenium zu sein. Alle Mitglieder der Gruppe porträtieren sogleich ihren Gruppenoxydationsstaat +7, und der Staat wird stabiler, weil die Gruppe hinuntergestiegen wird. So, wie man erwartet, bildet Bohrium einen stabilen +7 Staat. Technetium zeigt auch einen stabilen +4 Staat, während Rhenium stabile +4 und +3 Staaten ausstellt. Bohrium kann deshalb diese niedrigeren Staaten ebenso zeigen.

bekannt, bilden die schwereren Mitglieder der Gruppe flüchtigen heptoxides MO, so sollte Bohrium auch flüchtigen OxydbhO bilden. Das Oxyd sollte sich in Wasser auflösen, um perbohric Säure, HBhO zu bilden.

Rhenium und Technetium bilden eine Reihe von oxyhalides von der Halogenierung des Oxyds. Das Chloren des Oxyds bildet den oxychlorides MOCl, so sollte BhOCl in dieser Reaktion gebildet werden. Fluorination läuft auf MOF hinaus, und MOF für die schwereren Elemente zusätzlich zum Rhenium setzt ReOF und ReF zusammen. Deshalb, oxyfluoride Bildung für das Bohrium kann helfen, Eka-Rhenium-Eigenschaften anzuzeigen.

Experimentell

1995 war der erste Bericht über die versuchte Isolierung des Elements erfolglos.

2000 wurde es bestätigt, dass, obwohl relativistische Effekten wichtig sind, sich das 107. Element wirklich wie eine typische Gruppe 7 Element benimmt.

2000 hat eine Mannschaft am PSI eine Chemie-Reaktion mit Atomen von Bh geführt, der in der Reaktion zwischen Bk-249 und Ne-22 Ionen erzeugt ist. Die resultierenden Atome waren thermalised und haben mit einer HCl/O Mischung reagiert, um einen flüchtigen oxychloride zu bilden. Die Reaktion hat auch Isotope von seinem leichter homologues, Technetium (als Tc) und Rhenium (als Re) erzeugt. Die isothermischen Adsorptionskurven wurden gemessen und haben starke Beweise für die Bildung eines flüchtigen oxychloride mit Eigenschaften gegeben, die diesem von Rhenium oxychloride ähnlich sind. Dieses gelegte Bohrium als ein typisches Mitglied der Gruppe 7.

:2 Bh + 3 + 2 HCl  2 +

Siehe auch

Links

• WebElements.com - Bohrium
• Los Alamos National Laboratory - Bohrium
• Eigenschaften von BhOCl