Hassium (oder) ist ein synthetisches Element mit dem Symbol Hs und Atomnummer 108. Es ist das schwerste Mitglied der Gruppe 8 (VIII) Elemente. Das Element wurde zuerst 1984 beobachtet. Experimente haben bestätigt, dass Hassium ein typisches Mitglied der Gruppe 8 Vertretung eines stabilen +8 Oxydationsstaates ist, der dem Osmium analog ist. Hassium ist der schwerere homologue des Osmiums.

Mehrere Isotope sind mit Hs bekannt, der das am längsten gelebte mit einer Halbwertzeit von ~10 s ist.

Mehr als 100 Atome des Hassiums sind bis heute in verschiedenen kalten und heißen Fusionsreaktionen, sowohl als ein Elternteilkern als auch als Zerfall-Produkt synthetisiert worden.

Geschichte

Offizielle Entdeckung

Hassium wurde zuerst 1984 von einer deutschen Forschungsmannschaft synthetisiert, die von Peter Armbruster und Gottfried Münzenberg am Institut für die Schwere Ion-Forschung (Gesellschaft für Schwerionenforschung) in Darmstadt geführt ist. Die Mannschaft hat ein Leitungsziel mit Kernen von Fe bombardiert, um 3 Atome von Hs in der Reaktion zu erzeugen:

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IUPAC/IUPAP Transfermium Working Group (TWG) hat die GSI Kollaboration als offizielle Entdecker in ihrem 1992-Bericht erkannt.

Das Namengeben

Hassium ist als Eka-Osmium historisch bekannt gewesen. Während der Periode der Meinungsverschiedenheit über die Namen der Elemente (sieh Element Meinungsverschiedenheit nennen), hat IUPAC unniloctium (Symbol Uno) als ein vorläufiger Elementname für dieses Element angenommen.

Das Namenhassium wurde von den offiziell anerkannten deutschen Entdeckern 1992 vorgeschlagen, aus dem lateinischen Namen für das deutsche Land Hessen abgeleitet, wo das Institut gelegen wird.

1994 hat ein Komitee von IUPAC empfohlen, dass Element 108 hahnium (Hn) trotz der langjährigen Tagung genannt wird, dem Entdecker das Recht zu geben, einen Namen anzudeuten.

Nach Protesten von den deutschen Entdeckern wurde das Namenhassium (Hs) international 1997 angenommen.

Zukünftige Experimente

Spektroskopie

Wissenschaftler am GSI planen, nach K-isomers in Hs mit der Reaktion Ra (Ca, 4n) 2010 zu suchen. Sie werden die neue TASISpec Methode verwenden, die neben der Einführung der neuen TASCA Möglichkeit am GSI entwickelt ist.

Außerdem hoffen sie auch, die Spektroskopie von Hs, Sg und Rf, mit dem Reaktionscm (Mg, 5n) oder Ra (Ca, 5n) zu studieren. Das wird ihnen erlauben, die Niveau-Struktur in Sg und Rf zu bestimmen und zu versuchen, Drehung zu geben, und Paritätsanweisungen zum verschiedenen haben isomers vorgeschlagen.

Chemie

Die Mannschaften vom universität Mainz planen, die elektrolytische Abscheidung von Hassium-Atomen mit TASCA am GSI zu studieren. Das aktuelle Ziel ist, die Reaktion Ra (Ca, 4n) Hs zu verwenden.

Außerdem hoffen Wissenschaftler am GSI, die neue TASCA Möglichkeit zu verwerten, die Synthese und Eigenschaften des Hassiums (II) Zusammensetzung, hassocene, Hs (Bedienungsfeld) mit der Reaktion Ra (Ca, xn) zu studieren.

Nucleosynthesis

Kalte Fusion

Diese Abteilung befasst sich mit der Synthese von Kernen des Hassiums 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.

Xe (Xe, xn) Hs

Wichtige zukünftige Experimente werden mit der versuchten Synthese von Hassium-Isotopen in dieser symmetrischen Reaktion mit den Spaltungsbruchstücken verbunden sein.

Diese Reaktion wurde an Dubna 2007 ausgeführt, aber keine Atome wurden entdeckt, zu einer bösen Abteilungsgrenze von 1 pb führend. Wenn bestätigt, würde das anzeigen, dass solche symmetrischen Fusionsreaktionen als 'heiße Fusion' Reaktionen aber nicht 'kalte Fusion', wie zuerst angedeutet, modelliert werden sollten. Das würde anzeigen, dass solche Reaktionen leider Gebrauch in der Synthese von superschweren Elementen beschränkt haben werden.

Pt (Zn, xn) Hs

Diese Reaktion wurde im Mai 2002 am GSI durchgeführt. Leider wurde das Experiment wegen eines Misserfolgs des Zinkes 70 Balken unterbrochen.

Pb (Fe, xn) Hs (x=1,2)

Diese Reaktion wurde zuerst 1978 von der Mannschaft an Dubna berichtet. In einem späteren Experiment 1984, mit der rotierenden Trommel-Technik, sind sie im Stande gewesen, eine spontane Spaltungstätigkeit zu entdecken, die Sg, Tochter von Hs zugeteilt ist.

In einem mehrmaligen Experiment in demselben Jahr haben sie die Methode der chemischen Identifizierung eines Nachkommen angewandt, um Unterstützung zur Synthese des Elements 108 zur Verfügung zu stellen. Sie sind im Stande gewesen, mehreren Alpha-Zerfall von Es und Von, Nachkommen von Hs zu entdecken.

In der offiziellen Entdeckung des Elements 1984 hat die Mannschaft an GSI studiert die Reaktion mit dem Alpha verfallen genetische Korrelationsmethode. Sie sind im Stande gewesen, 3 Atome von Hs positiv zu identifizieren. Nach einer Steigung ihrer Möglichkeiten 1993 hat die Mannschaft das Experiment 1994 wiederholt und hat 75 Atome von Hs und 2 Atome von Hs, während des Maßes einer teilweisen Erregungsfunktion für 1n Neutroneindampfungskanal entdeckt. Das Maximum 1n wurde Kanal als 69 pb in einem weiteren Lauf gegen Ende 1997 gemessen, den weiter 20 Atome entdeckt wurden.

Das Entdeckungsexperiment wurde 2002 an RIKEN (10 Atome) und 2003 an GANIL (7 Atome) erfolgreich wiederholt.

Die Mannschaft an RIKEN hat weiter die Reaktion 2008 studiert, um zuerst spektroskopische Studien des gleich-gleichen Kerns Hs zu führen. Sie sind auch im Stande gewesen, weiter 29 Atome von Hs zu entdecken.

Pb (Fe, xn) Hs (x=1)

Der Gebrauch eines Pb-207-Ziels wurde zuerst 1984 an Dubna verwendet. Sie sind im Stande gewesen, dieselbe SF Tätigkeit, wie beobachtet, im Pb-208 geführt zu entdecken, und haben es wieder Sg, Tochter von Hs zugeteilt. Die Mannschaft an GSI hat zuerst die Reaktion 1986 mit der Methode der Korrelation des genetischen Alpha-Zerfalls studiert und hat ein einzelnes Atom von Hs mit einer bösen Abteilung von 3.2 pb identifiziert. Die Reaktion wurde 1994 wiederholt, und die Mannschaften sind im Stande gewesen, sowohl Alpha-Zerfall als auch spontane Spaltung für Hs zu messen.

Diese Reaktion wurde 2008 an RIKEN studiert, um die ersten spectrscopic Studien des gleich-gleichen Kerns Hs zu führen. Die Mannschaft hat 11 Atome des Isotops entdeckt.

Pb (Fe, xn) Hs (x=1)

Diese Reaktion wurde zum ersten Mal 2008 von der Mannschaft an LBNL studiert. Sie sind im Stande gewesen, 6 Atome des neuen Isotops Hs zu erzeugen und zu identifizieren. Ein paar Monate später hat die RIKEN Mannschaft auch ihre Ergebnisse auf derselben Reaktion veröffentlicht.

Pb (Fe, xn) Hs (x=1)

Diese Reaktion wurde zum ersten Mal 2008 von der Mannschaft an RIKEN studiert. Sie sind im Stande gewesen, 8 Atome des neuen Isotops Hs zu identifizieren.

Bi (Mn, xn) Hs

Die ersten Versuche, Kerne des Hassiums aufzubauen, wurden mit dieser Reaktion von der Mannschaft an Dubna 1983 durchgeführt. Mit der rotierenden Trommel-Technik sind sie im Stande gewesen, eine spontane Spaltungstätigkeit zu entdecken, die Rf, Nachkommen der Zerfall-Kette von Hs zugeteilt ist. Identische Ergebnisse wurden in einer 1984 geführten Wiederholung gemessen.

In einem nachfolgenden Experiment 1983 haben sie die Methode der chemischen Identifizierung eines Nachkommen angewandt, um Unterstützung zur Synthese des Hassiums zur Verfügung zu stellen. Sie sind im Stande gewesen, Alpha-Zerfall von Fermium-Isotopen zu entdecken, die als Nachkommen des Zerfalls von Hs zugeteilt sind. Diese Reaktion ist nicht versucht worden seitdem und Hs ist zurzeit unbestätigt.

Heiße Fusion

Diese Abteilung befasst sich mit der Synthese von Kernen des Hassiums 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.

Ra (Ca, xn) Hs (x=4)

Diese Reaktion wurde wie verlautet zuerst 1978 von der Mannschaft am Laboratorium von Flerov von Kernreaktionen (FLNR) Unter Führung Yuri Oganessians studiert. Jedoch sind Ergebnisse in der Literatur nicht verfügbar.

Die Reaktion wurde am FLNR im Juni 2008 wiederholt, und Ergebnisse zeigen, dass die 4 Atome des Isotops Hs mit einem Ertrag von 9 pb entdeckt wurden. Die Zerfall-Daten für das kürzlich entdeckte Isotop wurden bestätigt, obwohl die Alpha-Energie ein bisschen höher war. In Jan 2009 hat die Mannschaft das Experiment wiederholt, und weiter 2 Atome von Hs wurden entdeckt.

Th (Ar, xn) Hs

Diese Reaktion wurde zuerst an Dubna 1987 studiert. Entdeckung war durch die spontane Spaltung, und keine Tätigkeiten wurden gefunden, zu einer berechneten bösen Abteilungsgrenze von 2 pb führend.

U (S, xn) Hs (x=4)

Diese Reaktion mit dem seltenen und teuren S Isotop wurde am GSI im April-Mai 2008 geführt. Einleitende Ergebnisse zeigen, dass ein einzelnes Atom von Hs mit einem Ertrag von 0.8 pb entdeckt wurde. Die Daten bestätigen die Zerfall-Eigenschaften von Hs und Sg.

U (S, xn) Hs (x=4,5)

Im März 1994 hat die Mannschaft an vom verstorbenen Yuri Lazerev geführtem Dubna die Entdeckung von 3 Atomen von Hs von 5n Neutroneindampfungskanal bekannt gegeben.

Die Zerfall-Eigenschaften wurden von der Mannschaft an GSI in ihrer gleichzeitigen Studie von darmstadtium bestätigt.

Die Reaktion wurde am GSI im Febr Jan 2009 wiederholt, um nach dem neuen Isotop Hs zu suchen. Die Mannschaft, die von Prof. Nishio geführt ist, hat ein einzelnes Atom sowohl von Hs als auch von Hs entdeckt. Das neue Isotop hat Alpha-Zerfall zum vorher bekannten Isotop Sg erlebt.

Cm (Mg, xn) Hs (x=3,4,5)

Am meisten kürzlich hat eine GSI-PSI Kollaboration die Kernreaktion von curium-248 mit Magnesium 26 Ionen studiert. Zwischen Mai 2001 und August 2005 hat die Mannschaft die Erregungsfunktion 3n, 4n, und 5n Eindampfungskanäle führend zu Hs, Hs und Hs studiert. Die Synthese des wichtigen Isotops Hs wurde im Dezember 2006 von der Mannschaft von Wissenschaftlern von der Technischen Universität Münchens veröffentlicht. Es wurde berichtet, dass dieses Isotop, das durch die Emission eines Alphateilchens mit einer Energie von 8.83 MeV und einer geplanten Halbwertzeit von ~22 s verfallen ist, 0 bis 0 Boden annehmend, Zerfall zu Sg mit der Gleichung der Viola-Seaborg festsetzt.

Cm (Mg, xn) Hs

Diese neue Reaktion wurde am GSI im Juli-August 2006 in einer Suche nach dem neuen Isotop Hs studiert. Sie waren unfähig, irgendwelche Atome von der Neutroneindampfung zu entdecken, und haben eine böse Abteilungsgrenze von 1 pb berechnet.

Vgl (Ne, xn) Hs

Die Mannschaft an Dubna hat diese Reaktion 1983 mit der Entdeckung durch die spontane Spaltung (SF) studiert. Mehrere kurze SF Tätigkeiten wurden gefunden, die Bildung von Kernen des Hassiums anzeigend.

Isotope

Chronologie der Isotop-Entdeckung

Unbestätigte Isotope

Hs

Ein Hs zugeteiltes Isotop ist auf einer Gelegenheit beobachtet worden, die durch SF mit einer langen Halbwertzeit von ~11 Minuten verfällt. Das Isotop wird im Zerfall des allgemeinsten Isotops von Ds nicht beobachtet, aber wird im Zerfall von einem seltenen, bis jetzt unbestätigten isomeren Niveau, nämlich Ds beobachtet. Die Halbwertzeit ist sehr sehnen sich nach dem Boden-Staat, und es ist möglich, dass es einem isomeren Niveau in Hs gehört. Außerdem, 2009, hat die Mannschaft am GSI einen kleinen Alpha-Zerfall-Zweig für Ds beobachtet, der ein Isotop von Hs erzeugt, der durch SF in einer kurzen Lebenszeit verfällt. Die gemessene Halbwertzeit ist dem erwarteten Wert für den Boden-Staat isomer, Hs nah. Weitere Forschung ist erforderlich, die Produktion des isomer zu bestätigen.

Zurückgenommene Isotope

Hs

Die geforderte Synthese des Elements 118 durch LBNL 1999 ist mit Zwischenhs verbunden gewesen. Wie man forderte, ist dieses Isotop durch 9.78 und 9.47 Alpha-Emission von MeV mit einer Halbwertzeit von 1.2 s verfallen. Der Anspruch auf die Entdeckung 118 wurde 2001 zurückgenommen. Dieses Isotop wurde schließlich 2010 geschaffen, und die Daten haben die Herstellung von vorherigen Daten bestätigt.

Hs: Aussichten für einen verformten doppelt magischen Kern

Gemäß der Theorie der makroskopisch-mikroskopisch (MM) ist Z=108 eine verformte Protonenzauberzahl in der Kombination mit der Neutronschale an N=162. Das bedeutet, dass solche Kerne in ihrem Boden-Staat dauerhaft deformiert werden, aber hohe, schmale Spaltungsbarrieren für die weitere Deformierung und folglich relativ lange SF teilweise Halbwertzeiten haben. Die SF Halbwertzeiten in diesem Gebiet werden normalerweise durch einen Faktor 10 im Vergleich mit denjenigen in der Nähe vom kugelförmigen doppelt magischen Kern 114, verursacht durch eine Zunahme in der Wahrscheinlichkeit des Barriere-Durchdringens durch den Quant-Tunnelbau wegen der schmaleren Spaltungsbarriere reduziert.

Außerdem ist N=162 als eine verformte Neutronzauberzahl und folglich der Kern berechnet worden Hs hat Versprechung als ein verformter doppelt magischer Kern. Experimentelle Angaben vom Zerfall von Z=110 Isotopen Ds und Ds, stellt starke Beweise für die magische Natur der N=162-Subschale zur Verfügung. Die neue Synthese von Hs, Hs und Hs unterstützt auch völlig die Anweisung von N=162, weil eine Magie Schale geschlossen hat. Insbesondere die niedrige Zerfall-Energie für Hs ist in der ganzen Abmachung mit Berechnungen.

Beweise für den Z

108 deformiertes Proton schält ===

Beweise für den magicity der Z=108 Protonenschale können von zwei Quellen gehalten werden:

1. die Schwankung in den teilweisen spontanen Spaltungshalbwertzeiten für isotones
2. die große Lücke in Q für isotonic Paare zwischen Z=108 und Z=110.

Für SF ist es notwendig, die Halbwertzeiten für die isotonic Kerne Sg, Hs und Ds zu messen. Da das Seaborgium und die darmstadtium Isotope in dieser Zeit nicht bekannt sind, und die Spaltung von Hs nicht gemessen worden ist, kann diese Methode bis heute verwendet werden, um die Stabilisierungsnatur der Z=108-Schale zu bestätigen.

Jedoch können gute Beweise für den magicity des Z=108 von den großen Unterschieden in den Alpha-Zerfall-Energien gehalten werden, die für Hs, Ds und Ds gemessen sind. Mehr abschließende Beweise würden aus dem Entschluss von der Zerfall-Energie für den Kern Ds kommen.

Kernisomerism

Hs

Die direkte Synthese von Hs ist auf drei Alpha-Linien an 9.21, 9.10, und 8.94 MeV hinausgelaufen. Im Zerfall 112 nur 9.21 MeV ist Hs Alpha-Zerfall beobachtet worden anzeigend, dass dieser Zerfall von einem isomeren Niveau vorkommt. Weitere Forschung ist erforderlich, das zu bestätigen.

HsWie man

bekannt, kommt der Zerfall von Hs beim Alpha-Zerfall mit drei Alpha-Linien an 9.88, 9.83, und 9.75 MeV und eine Halbwertzeit von 52 Millisekunden vor. In den neuen Synthesen von Ds sind zusätzliche Tätigkeiten beobachtet worden. Eine.94ms Tätigkeit, die durch 9.83 Alpha-Emission von MeV verfällt, ist zusätzlich zu längerem gelebtem ~.8 s und ~6.0 s Tätigkeiten beobachtet worden. Jeder von diesen wird zurzeit nicht zugeteilt und bestätigt, und weitere Forschung ist erforderlich, sie positiv zu identifizieren.

Hs

Die Synthese von Hs hat auch Beweise für zwei Niveaus zur Verfügung gestellt. Der Boden-Staat verfällt durch 10.30 Alpha-Emission von MeV mit einer Halbwertzeit von 2.0 Millisekunden. Der isomere Staat wird an 300 keV über dem Boden-Staat und Zerfall durch 10.57 Alpha-Emission von MeV mit einer Halbwertzeit von.75 Millisekunden gelegt.

Chemische Eigenschaften

Extrapolierte chemische Eigenschaften

Oxydationsstaaten

Hassium wird geplant, um das fünfte Mitglied 6d Reihe von Übergang-Metallen und das schwerste Mitglied der Gruppe VIII im Periodensystem, unter Eisen, Ruthenium und Osmium zu sein. Die letzten zwei Mitglieder der Gruppe porträtieren sogleich ihren Gruppenoxydationsstaat +8, und dieser Staat wird stabiler, weil die Gruppe hinuntergestiegen wird. So, wie man erwartet, bildet Hassium einen stabilen +8 Staat. Osmium zeigt auch stabile +5, +4 und +3 Staaten mit den +4 setzen das stabilste fest. Für das Ruthenium, die +6, sind +5 und +3 Staaten mit dem +3 Staat stabil, der das stabilste ist. Wie man deshalb erwartet, zeigt Hassium auch andere stabile niedrigere Oxydationsstaaten.

Chemie

Die Gruppe, die VIII Elemente einer sehr kennzeichnenden Oxydchemie zeigen, die oberflächlichen Extrapolationen erlaubt, für das Hassium gemacht zu werden. Alle leichteren Mitglieder haben gewusst oder hypothetischer tetroxides, MO. Die oxidierenden Macht-Abnahmen weil steigt man die solche Gruppe dass FeO hinunter

ist wegen einer außergewöhnlichen Elektronsympathie nicht bekannt, die auf die Bildung des wohl bekannten Oxo-Ions ferrate (VI), FeO hinausläuft. Ruthenium tetroxide, RuO, der durch die Oxydation des Rutheniums (VI) in Säure gebildet ist, erlebt sogleich die Verminderung zu ruthenate (VI), RuO. Die Oxydation von Ruthenium-Metall in Luft bildet das Dioxyd, RuO. Im Gegensatz brennt Osmium, um den stabilen tetroxide, OsO zu bilden, welche Komplexe mit dem Hydroxyd-Ion, ein Osmium (VIII) zu bilden - Komplex, [OsO (OH)] gegessen haben. Deshalb sollten Eka-Osmium-Eigenschaften für das Hassium durch die Bildung flüchtigen tetroxide HsO demonstriert werden, der complexation mit Hydroxyd erlebt, um einen hassate (VIII), [HsO (OH)] zu bilden.

Dichte

Hassium wird vorausgesagt, um eine Hauptteil-Dichte von 41 g/cm, das höchste von einigen der 118 bekannten Elemente und fast zweimal der Dichte des Osmiums, des dichtesten gemessenen Elements an 22.6 g/cm zu haben. Das ergibt sich aus dem hohen Atomgewicht des Hassiums, dem lanthanide und den actinide Zusammenziehungen und den relativistischen Effekten, obwohl die Produktion von genug Hassium, um diese Menge zu messen, unpraktisch sein würde, und die Probe würde schnell verfallen.

Experimentelle Chemie

Gasphase-Chemie

Wie man

erwartet, hat Hassium die Elektronkonfiguration [Rn] 5f 6d 7s und benimmt sich so als der schwerere homolog des Osmiums (Os). Als solcher sollte es einen flüchtigen tetroxide, HsO wegen der vierflächigen Gestalt des Moleküls bilden.

Die ersten Chemie-Experimente wurden mit Benzin thermochromatography 2001 mit Os als eine Verweisung durchgeführt. Während des Experimentes wurden 5 Hassium-Atome mit dem Reaktionscm (Mg, 5n) Hs entdeckt. Die resultierenden Atome waren thermalized und haben in einer He/O Mischung oxidiert, um das Oxyd zu bilden.

: + 2 

Die gemessene Absetzungstemperatur hat angezeigt, dass Hassium (VIII) Oxyd weniger flüchtig ist als Osmium tetroxide, OsO, und Hassium fest in die Gruppe 8 legt.

Um weiter die Chemie des Hassiums zu untersuchen, haben sich Wissenschaftler dafür entschieden, die Reaktion zwischen Hassium tetroxide und Natriumshydroxyd zu bewerten, um Natrium hassate (VIII), eine mit dem Osmium wohl bekannte Reaktion zu bilden. 2004 haben Wissenschaftler bekannt gegeben, dass sie geschafft hatten, die erste Sauer-Grundreaktion mit einer Hassium-Zusammensetzung auszuführen:

: + 2 NaOH 

Zusammenfassung von Zusammensetzungen und komplizierten Ionen

Links

• WebElements.com: Hassium