Darmstadtium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Ds und Atomnummer 110. Es wird als das schwerste Mitglied der Gruppe 10 gelegt, aber kein bekanntes Isotop ist genug stabil, um chemischen Experimenten zu erlauben, sein Stellen in diese Gruppe als ein schwererer homologue zu Platin zu bestätigen. Dieses synthetische Element ist eines der so genannten superschweren Atome und wurde zuerst 1994, an einer Möglichkeit in der Nähe von der Stadt Darmstadt, Deutschland synthetisiert, von dem es seinen Namen nimmt. Das am längsten gelebte und schwerste bekannte Isotop ist Ds mit einer Halbwertzeit von ~10 s, obwohl ein möglicher Kernisomer, Ds eine unbestätigte Halbwertzeit von ungefähr 4 Minuten hat.

Geschichte

Offizielle Entdeckung

Darmstadtium wurde zuerst am 9. November 1994, an Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) in Darmstadt, Deutschland, von Peter Armbruster und Gottfried Münzenberg unter der Richtung von Professor Sigurd Hofmann geschaffen. Vier Atome davon wurden durch eine verursachte Kernfusionsreaktion durch das Bombardieren einer Leitung 208 Ziel mit Nickel 62 Ionen entdeckt:

:Pb + Ni  Ds + n

In derselben Reihe von Experimenten hat dieselbe Mannschaft auch die Reaktion mit schwererem Nickel 64 Ionen ausgeführt. Während zwei Läufe wurden 9 Atome von Ds durch die Korrelation mit bekannten Tochter-Zerfall-Eigenschaften überzeugend entdeckt:

:Pb + Ni  Ds + n

IUPAC/IUPAP Joint Working Party (JWP) hat die GSI Mannschaft als Entdecker in ihrem 2001-Bericht erkannt.

Das Namengeben

Darmstadtium wurde zuerst der vorläufige Name ununnilium (oder, Symbol Uun) gegeben. Einmal anerkannt als Entdecker hat die Mannschaft an GSI die Namen darmstadtium (Ds) und wixhausium (Wi) für das Element 110 gedacht. Sie haben sich für den ersteren entschieden und haben das Element nach der Stadt in der Nähe vom Platz seiner Entdeckung, Darmstadt und nicht der Vorstadt Wixhausen selbst genannt. Der neue Name wurde durch IUPAC am 16. August 2003 offiziell empfohlen. Der Name wurde durch IUPAP am 4. November 2011 genehmigt.

Zukünftige Experimente

Die Mannschaften am HIRFL, Lanzhou, China, planen, die Reaktion wiederzustudieren , nachdem neue Berechnungen einen messbaren Ertrag in 4n Eindampfungskanal angezeigt haben, zum neuen nuclide führend.

Am FLNR werden Wissenschaftler die neue Reaktion studieren , um den Ertrag damit erhaltene Verwenden-Kugeln zu vergleichen, um die Lebensfähigkeit festzustellen, Kugeln in IHR Synthese zu verwenden.

Nucleosynthesis

Zielkugel-Kombinationen, die zu Z=110 führen, setzen Kerne zusammen

Unter dem Tisch enthält verschiedene Kombinationen von Zielen und Kugeln, die verwendet werden konnten, um zusammengesetzte Kerne mit Z=110 zu bilden.

Kalte Fusion

Diese Abteilung befasst sich mit der Synthese von Kernen von darmstadtium 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.

Pb (Ni, xn) Ds (x=1)

Diese Reaktion wurde zuerst von Wissenschaftlern an GSI 1986 ohne Erfolg studiert. Eine böse Abteilungsgrenze von 12 picobarns (pb) wurde berechnet.

Nach einer Steigung ihrer Möglichkeiten haben sie erfolgreich 9 Atome von Ds in zwei Läufen 1994 als ein Teil ihrer Entdeckungsexperimente auf dem Element 110 entdeckt.

Diese Reaktion wurde 2000 durch GSI (4 Atome), 2000 erfolgreich wiederholt

und 2004

durch LBNL (9 Atome insgesamt) und 2002 durch RIKEN (14 Atome). Die Summierung der Daten hat ein Maß 1n Neutroneindampfungserregungsfunktion erlaubt.

Pb (Ni, xn) Ds (x=1)

Zusätzlich zu den offiziellen Entdeckungsreaktionen, im Oktober-November 2000, hat die Mannschaft an GSI auch die Reaktion mit einem Pb-207-Ziel studiert, um nach dem neuen Isotop Ds zu suchen. Sie haben geschafft, 8 Atome von Ds aufzubauen, in Zusammenhang mit einem Boden setzen isomer, Ds und eine hohe Drehung K-isomer, Ds fest.

Diese Reaktion wurde in einem Experiment zwischen dem Aug-Oktober 2010 am GSI wiederholt. Sie sind im Stande gewesen, 25 Atome von Ds zu entdecken. Sie haben die zwei isomers bestätigt und haben Alpha-Zerfall von Sg zum ersten Mal beobachtet.

Pb (Ni, xn) Ds (x=1)

Die GSI Mannschaft hat diese Reaktion 1994 als ein Teil ihres Entdeckungsexperimentes studiert. Drei Atome von Ds wurden entdeckt. Eine vierte Zerfall-Kette wurde gemessen, aber nachher zurückgenommen.

Bi (Co, xn) Ds

Diese Reaktion wurde zuerst von der Mannschaft an Dubna 1986 studiert. Sie waren unfähig, irgendwelche Produktatome zu entdecken, und haben eine böse Abteilungsgrenze von 1 pb gemessen.

1995 hat die Mannschaft an LBNL berichtet, dass sie geschafft hatten, ein einzelnes Atom von Ds von 1n Neutroneindampfungskanal zu entdecken. Jedoch wurde mehrerer Zerfall verpasst, und weitere Forschung ist erforderlich, diese Entdeckung zu bestätigen.

Heiße Fusion

Diese Abteilung befasst sich mit der Synthese von Kernen von darmstadtium 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 führend. Der aufgeregte Kern verfällt dann zum Boden-Staat über die Emission von 3-5 Neutronen. Das Fusionsreaktionsverwenden erzeugen Kerne von Ca gewöhnlich zusammengesetzte Kerne mit Zwischenerregungsenergien (~30-35 MeV) und werden manchmal "warme" Fusionsreaktionen genannt. Das führt teilweise zu relativ hohen Erträgen von diesen Reaktionen.

Th (Ca, xn) Ds

Die Synthese von darmstadtium durch heiße Fusionspfade wurde zuerst 1986 von der Mannschaft an Dubna versucht. Mit der Methode der Entdeckung der spontanen Spaltung waren sie unfähig, irgendwelche SF Tätigkeiten zu messen, und haben eine böse Abteilungsgrenze von 1 pb für die Zerfall-Weise berechnet.

In drei getrennten Experimenten zwischen November 1997 und Oktober 1998 hat dieselbe Mannschaft diese Reaktion wie ein Teil ihres neuen Programms von Ca auf der Synthese von superschweren Elementen wiederstudiert.

Mehrere SF Tätigkeiten mit relativ langen Halbwertzeiten wurden entdeckt und versuchsweise dem Zerfall der Töchter Sg oder Rf mit einer bösen Abteilung von 5 pb zugeteilt. Diese Beobachtungen sind nicht bestätigt worden, und die Ergebnisse werden als nur eine Anzeige für die Synthese von darmstadtium in dieser Reaktion genommen.

Th (Ca, xn) Ds

Diese Reaktion wurde 1986 und 1987 von der Mannschaft von Dubna versucht. In beiden Experimenten wurden 10 Millisekunden SF Tätigkeiten gemessen und Ds mit einer berechneten bösen Abteilung von 10 pb zugeteilt. Wie man zurzeit denkt, ist diese Tätigkeit nicht wegen eines darmstadtium Isotops.

U (Ar, xn) Ds

Diese Reaktion wurde zuerst von der Mannschaft von Dubna 1987 versucht. Nur die spontane Spaltung vom Übertragungsproduktam und Am wurde beobachtet, und die Mannschaft hat eine böse Abteilungsgrenze von 1.6 pb berechnet.

Die Mannschaft an GSI hat zuerst diese Reaktion 1990 studiert. Wieder konnten keine Atome von darmstadtium entdeckt werden. Im August 2001 hat der GSI Reaktion ohne Erfolg wiederholt, und hat eine böse Abteilungsgrenze von 1.0 pb berechnet.

U (Ar, xn) Ds

Diese Reaktion wurde zuerst von der Mannschaft von Dubna 1987 versucht. Keine spontane Spaltung wurde beobachtet.

U (Ar, xn) DsDiese Reaktion wurde zuerst von der Mannschaft von Dubna 1987 versucht. Keine spontane Spaltung wurde beobachtet.

Es wurde weiter 1990 von der GSI Mannschaft studiert. Wieder wurden keine Atome entdeckt, und eine böse Abteilungsgrenze von 21 pb wurde berechnet.

U (Ar, xn) Ds

Diese Reaktion wurde zuerst 1990 von der GSI Mannschaft studiert. Keine Atome wurden entdeckt, und eine böse Abteilungsgrenze von 21 pb wurde berechnet.

Pu (S, xn) Ds (x=5)

Im September 1994 hat die Mannschaft an Dubna ein einzelnes Atom von Ds entdeckt, der in 5n Neutroneindampfungskanal gebildet ist. Die gemessene böse Abteilung war gerade 400 femtobarns (fb).

Als verfallen Produkt

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

In einigen Experimenten hat der Zerfall von Uuh und Uuq ein Isotop des Darmstadtium-Verfallens durch die Emission eines 8.77 Alphateilchens von MeV mit einer Halbwertzeit von 3.7 Minuten erzeugt. Obwohl unbestätigt, ist es hoch möglich, dass diese Tätigkeit mit einem meta-stabilen isomer, nämlich Ds vereinigt wird.

Isotope

Zurückgenommene Isotope

Ds

Die erste Synthese des Elements 114 ist auf zwei Uuq zugeteilte Atome hinausgelaufen, zu Ds verfallend, der spontane Spaltung erlebt hat. Die Anweisung wurde später zu Uuq und dem darmstadtium Isotop zu Ds geändert. Folglich ist Ds zurzeit unbekannt.

Ds

In der geforderten Synthese von Uuo 1999 das Isotop wurde Ds als das Verfallen durch 10.18 Alpha-Emission von MeV mit einer Halbwertzeit von 3.0 Millisekunden identifiziert. Dieser Anspruch wurde 2001 zurückgenommen. Dieses Isotop wurde schließlich 2010 geschaffen, und seine Zerfall-Daten haben die Herstellung von vorherigen Daten unterstützt.

Ds

In der Synthese von Cn 1996 durch GSI (sieh copernicium), ist eine Zerfall-Kette über Ds der verfallen durch die Emission eines 9.73 Alphateilchens von MeV mit einer Lebenszeit von 170 Millisekunden weitergegangen. Das würde einem isomeren Niveau zugeteilt worden sein. Das, das Daten nicht bestätigt werden konnten und so dieses Isotop, ist zurzeit unbekannt oder unbestätigt.

Ds

Im ersten Versuch, darmstadtium 10 Millisekunden zu synthetisieren, wurde SF Tätigkeit Ds in der Reaktion Th (Ca, 4n) zugeteilt. In Anbetracht des Strom-Verstehens bezüglich der Stabilität ist dieses Isotop vom Tisch von Isotopen zurückgenommen worden.

Chronologie der Isotop-Entdeckung

Kernisomerism

Ds

Die Produktion von Ds durch den Zerfall von Uuq oder Uuh hat zwei sehr widerstreitende Zerfall-Weisen erzeugt. Die allgemeinste und sogleich bestätigte Weise ist SF mit einer Halbwertzeit von 11 s. Ein viel seltenerer und bisher unbestätigte Weise sind Alpha-Zerfall durch die Emission eines 8.77 Alphateilchens von MeV mit einer beobachteten Halbwertzeit von ~3.7 M. Dieser Zerfall wird mit einem einzigartigen Zerfall-Pfad vom Elternteilnuclides vereinigt und muss einem isomeren Niveau zugeteilt werden. Die Halbwertzeit weist darauf hin, dass sie einer isomeren staatlichen, aber weiteren Forschung zugeteilt werden muss, ist erforderlich, diese Berichte zu bestätigen.

Ds

Zerfall-Daten von der direkten Synthese von Ds zeigen klar die Anwesenheit von zwei Alpha-Gruppen an. Das erste hat Alpha-Linien an 10.74 und 10.69 MeV mit einer Halbwertzeit von 1.63 Millisekunden. Der andere hat eine einzelne Alpha-Linie an 10.71 MeV mit einer Halbwertzeit von 69 Millisekunden. Das erste ist dem Boden-Staat und den Letzteren zu einem isomeren Niveau zugeteilt worden. Es ist darauf hingewiesen worden, dass die Nähe der Alpha-Zerfall-Energien anzeigt, dass das isomere Niveau in erster Linie durch die verzögerte Gammaemission zum Boden-Staat verfallen kann, auf eine identische gemessene Alpha-Energie und eine vereinigte Halbwertzeit für die zwei Prozesse hinauslaufend.

Ds

Die direkte Produktion von Ds hat klar zwei Alpha-Gruppen identifiziert, die zwei isomeren Niveaus gehören. Der Boden-Staat verfällt in den Boden-Staat Hs durch das Ausstrahlen eines 11.03 Alphateilchens von MeV mit einer Halbwertzeit von 0.10 Millisekunden. Das isomere Niveau verfällt durch die Alpha-Emission mit Alpha-Linien unter 12.15,11.15 und 10.95 MeV mit einer Halbwertzeit von 6 Millisekunden. 12.15 MeV sind als Zerfall in den Boden-Staat Hs zugeteilt worden, der anzeigt, dass diese hohe Drehung K-isomer an 1.12 MeV über dem Boden-Staat liegt.

Spektroskopie von Ds

Experimente sind 2004 am Laboratorium von Flerov von Kernreaktionen in Dubna durchgeführt worden, der die Spaltungseigenschaften des zusammengesetzten Kerns Ds studiert. Die verwendete Kernreaktion ist Th+Ca. Das Ergebnis hat wie Kerne wie diese Spaltung vorherrschend durch das Wegtreiben von geschlossenen Schale-Kernen wie Sn (Z=50, N=82) offenbart.

Die theoretische Berechnung in einem Quant tunneling Modell bringt den experimentellen Alpha-Zerfall Hälfte lebender Daten wieder hervor. Es sagt auch voraus, dass das Isotop 110 Alpha-Zerfall-Halbwertzeit der Ordnung von 311 Jahren haben würde.

Chemische Eigenschaften

Extrapolierte chemische Eigenschaften

Oxydationsstaaten

Darmstadtium wird geplant, um das achte Mitglied 6d Reihe von Übergang-Metallen und das schwerste Mitglied der Gruppe 10 im Periodensystem, unter Nickel, Palladium und Platin zu sein. Der höchste ratifizierte Oxydationsstaat +6 wird durch Platin gezeigt, während der +4 Staat für beide Elemente stabil ist. Beide Elemente besitzen auch einen stabilen +2 Staat. Darmstadtium wird deshalb vorausgesagt, um zu zeigen, dass Oxydation +6, +4, und +2 festsetzt.

Chemie

Wie man

erwartet, werden hohe Oxydationsstaaten stabiler, weil die Gruppe hinuntergestiegen wird, so, wie man erwartet, bildet darmstadtium einen stabilen hexafluoride, DsF, zusätzlich zu DsF und DsF. Halogenierung sollte auf die Bildung des tetrahalides, DsCl, DsBr und DsI hinauslaufen.

Wie andere Gruppe, wie man erwarten kann, haben 10 Elemente, darmstadtium bemerkenswerte Härte und katalytische Eigenschaften.

Verschieden

Wissenschafts-& Kongress-Zentrum darmstadtium geöffnet 2007 in Darmstadt wird nach diesem Element genannt.

:

Siehe auch

• Insel der Stabilität

Außenverbindungen

• Darmstadtium.com
• WebElements.com: Darmstadtium
• IUPAC: Element 110 wird darmstadtium genannt
• Apsidium: Darmstadtium 110