Bohrium

Bohrium
107 Bh
R?? ↑ Bh ↓ (EPU) Tableau p??riodique seaborgium ← → bohrium hassium
Apparence
inconnu
Propri??t??s g??n??rales
Nom, symbole, nombre	bohrium, Bh, 107
Prononciation	/ b ɔər Je ə m /
Cat??gorie Metallic	m??tal de transition
Groupe, p??riode, bloc	7, 7, r??
Poids atomique standard	[270]
Configuration ??lectronique	[ Rn ] 5f 14 6d 5 7s 2 (Calcul??) 2, 8, 18, 32, 32, 13, 2 (Pr??vue)
Histoire
D??couverte	Gesellschaft f??r Schwerionenforschung (1981)
Propri??t??s physiques
Phase	solide (pr??vue)
Densit?? (?? proximit?? rt)	37 (pr??vue) g ?? cm -3
Propri??t??s atomiques
??tats d'oxydation	7, 5, 4, 3 (pr??vue) (??tats d'oxydation ne en gras sont connus exp??rimentalement)
??nergies d'ionisation ( plus)	1er: 742,9 (estimation) kJ ?? mol -1
	2??me: 1688,5 (estimation) kJ ?? mol -1
	3??me: 2566,5 (estimation) kJ ?? mol -1
Rayon atomique	128 (pr??vue) h
Rayon covalente	141 (estimation) h
Miscellan??es
Num??ro de registre CAS	54037-14-8
La plupart des isotopes stables
Article d??taill??: Isotopes de bohrium
iso N / A demi-vie DM DE ( MeV) DP 274 Bh syn ~ 54 s α 8,8 270 Db 272 Bh syn 9,8 s α 9,02 268 Db 271 Bh syn 1,2 s α 9,35 267 Db 270 Bh syn 61 s α 8,93 266 Db 267 Bh syn 17 s α 8,83 263 Db seulement isotopes avec des demi-vies plus une secondes sont inclus ici

Bohrium est un ??l??ment chimique avec le symbole Bh et de num??ro atomique 107, nomm?? en l'honneur du danois physicien Niels Bohr . C'est un ??l??ment synth??tique (un ??l??ment qui peut ??tre cr???? dans un laboratoire, mais ne se trouve pas dans la nature) et radioactifs; le connu plus stable isotope , ²⁷⁰ Bh, a une demi-vie d'environ 61 secondes.

Dans le tableau p??riodique des ??l??ments, ce est un D-Block Transactinide. Ce est un membre de la 7e p??riode et appartient ?? la groupe 7 ??l??ments. exp??riences de chimie ont confirm?? que bohrium se comporte comme le plus lourd homologue de rh??nium dans le groupe 7. Les propri??t??s chimiques de bohrium se caract??risent en partie seulement, mais ils se comparent bien avec la chimie de l'autre groupe 7 ??l??ments.

Histoire

L'??l??ment 107 a ??t?? propos?? ?? l'origine pour ??tre nomm?? d'apr??s Niels Bohr (c??t?? gauche), une danoise physicien nucl??aire, avec le nom nielsbohrium (Ns). Ce nom a ??t?? chang?? plus tard par UICPA ?? bohrium (Bh).

D??couverte officielle

Bohrium ??tait la premi??re convaincante synth??tis?? en 1981 par une ??quipe de recherche allemande dirig??e par Peter Armbruster et Gottfried M??nzenberg au Institut de Recherche des Ions Lourds (Gesellschaft f??r Schwerionenforschung) dans Darmstadt. L'??quipe bombard?? un objectif de bismuth-209 avec des noyaux acc??l??r??s de chrome -54 pour produire cinq atomes de l' isotope bohrium-262:

209
83 Bi + 54
24 Cr → 262
107 Bh + n

Le Groupe de travail Transfermium UICPA / UIPPA (GTT) a reconnu la collaboration GSI comme d??couvreurs officiels dans leur rapport de 1992.

Noms propos??s

Le groupe allemand a sugg??r?? le nom nielsbohrium avec le symbole Ns ?? honorer le physicien danois Niels Bohr . Les scientifiques sovi??tiques ?? la Institut unifi?? de recherches nucl??aires dans Dubna, en Russie avait sugg??r?? ce nom ??tre donn??e ?? l'??l??ment 105 (qui a finalement ??t?? appel?? dubnium ) et l'??quipe allemande a souhait?? reconna??tre ?? la fois Bohr et le fait que l'??quipe Dubna avait ??t?? le premier ?? proposer la r??action froide de fusion pour r??soudre le probl??me controvers?? de la d??nomination de l'??l??ment 105. L'??quipe Dubna accord avec la proposition de d??nomination du groupe allemand pour l'??l??ment 107.

Il y avait une ??l??ment nommer controverse quant ?? ce que les ??l??ments 104 ?? 106 devaient ??tre appel??; la UICPA adopt?? unnilseptium (symbole Uns) comme temporaire, nom de l'??l??ment syst??matique pour cet ??l??ment. En 1994, un comit?? de l'UICPA recommand?? cet ??l??ment 107 ??tre nomm?? bohrium, pas nielsbohrium, puisqu'il n'y avait pas la priorit?? pour utiliser le nom complet d'un scientifique dans la nomination d'un ??l??ment. Cela a ??t?? oppos?? par les d??couvreurs car il y avait une certaine inqui??tude que le nom pourrait ??tre confondu avec le bore et en particulier la distinction des noms de leur respective oxoanions, bohrate et borate. La question a ??t?? remis ?? la branche danoise de l'UICPA qui, malgr?? cela, a vot?? en faveur du nom bohrium, et donc le nom pour l'??l??ment 107 bohrium a ??t?? reconnu ?? l'??chelle internationale en 1997. L'UICPA a ensuite d??cid?? que bohrium sels doivent ??tre appel??s bohriates lieu de bohrates.

Nucl??osynth??se

??l??ments super-lourds tels que bohrium sont produites en bombardant des ??l??ments plus l??gers dans les acc??l??rateurs de particules qui induisent les r??actions de fusion. Alors que la plupart des isotopes de bohrium peut ??tre synth??tis?? directement de cette fa??on, certains plus lourds ne ont ??t?? observ??s que les produits de d??sint??gration d'??l??ments plus ??lev??s avec des num??ros atomiques .

Selon les ??nergies mises en jeu, les premiers sont s??par??s en "chaud" et "froid". Dans les r??actions de fusion ?? chaud, tr??s l??gers, projectiles ?? haute ??nergie sont acc??l??r??s vers des objectifs tr??s lourds ( actinides ), donnant lieu ?? des noyaux compos??s ?? haute ??nergie d'excitation (~ 40-50 MeV) qui peut soit la fission ou se ??vaporer plusieurs (3-5) neutrons. Dans les r??actions de fusion ?? froid, les noyaux condens??s produits ont une ??nergie relativement faible d'excitation (~ 10 ?? 20 MeV), ce qui diminue la probabilit?? que ces produits vont subir des r??actions de fission. Comme les noyaux fusionn??s refroidir ?? la ??tat fondamental, ils ont besoin de l'??mission de seulement un ou deux neutrons, et donc, permet la g??n??ration de produits plus riches en neutrons. Cette derni??re est une notion distincte de celle de la fusion nucl??aire selon lequel ?? atteindre dans des conditions de temp??rature ambiante (voir la fusion ?? froid).

La fusion froide

Avant la premi??re synth??se r??ussie de hassium en 1981 par l'??quipe de GSI, la synth??se de bohrium a ??t?? tent??e en 1976 par des scientifiques de la Institut unifi?? de recherches nucl??aires ?? Dubna en utilisant cette r??action de fusion froide. Ils ont d??tect?? deux activit??s de fission spontan??e, une avec une demi-vie de 1-2 ms et une avec une demi-vie de 5 s. Bas?? sur les r??sultats d'autres r??actions de fusion ?? froid, ils ont conclu qu'ils ??taient dus ?? ²⁶¹ Bh et ²⁵⁷ dB, respectivement. Toutefois, la preuve a donn?? plus tard une SF beaucoup plus faible ramification pour ²⁶¹ Bh r??duire la confiance dans cette mission. La cession de l'activit?? de dubnium a ??t?? chang?? ?? ²⁵⁸ Db, en supposant que la d??sint??gration de bohrium a ??t?? manqu??e. L'activit?? SF 2 ms a ??t?? attribu?? ?? ²⁵⁸ Rf r??sultant de la 33% Branche CE. L'??quipe a ??tudi?? la r??action GSI en 1981 dans leurs exp??riences de d??couverte. Cinq atomes de Bh ²⁶² ont ??t?? d??tect??s en utilisant la m??thode de corr??lation de g??n??tique parent-fille se d??sint??gre. En 1987, un rapport interne de Dubna a indiqu?? que l'??quipe avait ??t?? en mesure de d??tecter la fission spontan??e de ²⁶¹ Bh directement. L'??quipe GSI ??tudi??e plus la r??action en 1989 et a d??couvert le nouvel isotope ²⁶¹ Bh lors de la mesure des fonctions 1n et 2n excitation mais ont ??t?? incapables de d??tecter un branchement pour SF ²⁶¹ Bh. Ils ont continu?? leur ??tude en 2003 en utilisant nouvellement d??velopp?? bismuth (III) fluorure (FIF ₃₎ objectifs, utilis?? pour fournir des donn??es suppl??mentaires sur les donn??es de d??croissance pour ²⁶² Bh et la fille ²⁵⁸ Db. La fonction 1n d'excitation a ??t?? r????valu??e en 2005 par l'??quipe du Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) apr??s un certain doute sur l'exactitude des donn??es pr??c??dentes. Ils ont observ?? 18 atomes de ²⁶² Bh et trois atomes de ²⁶¹ Bh et confirm?? les deux isom??res de ²⁶² Bh.

En 2007, l'??quipe de LBNL a ??tudi?? la r??action analogue de chrome-52 projectiles pour la premi??re fois ?? la recherche de la plus l??g??re isotope bohrium ²⁶⁰ Bh:

209
83 Bi + 52
24 Cr → 260
107 Bh + n

L'??quipe a d??tect?? avec succ??s huit atomes de ²⁶⁰ Bh d??composition par d??sint??gration alpha ?? ²⁵⁶ Db, ??mettant des particules alpha avec l'??nergie 10,16 MeV. L'??nergie de d??sint??gration alpha indique l'effet de stabilisation continue de la N = 152 enveloppe ferm??e.

L'??quipe a ??galement ??tudi?? ?? Dubna la r??action entre plomb -208 objectifs et de mangan??se -55 projectiles en 1976 dans le cadre de leur approche de la fusion froide nouvellement cr???? ?? de nouveaux ??l??ments:

208
82 Pb + 55
25 Mn → 262
107 Bh + n

Ils ont observ?? les m??mes activit??s de fission spontan??s que ceux observ??s dans la r??action entre le bismuth 209 et le chrome-54 et de nouveau entre eux affect??s ?? ²⁶¹ Bh et ²⁵⁷ Db. Preuves plus tard indiqu?? que ceux-ci devraient ??tre r??affect??s ?? ²⁵⁸ dB et ²⁵⁸ Rf (voir ci-dessus). En 1983, ils ont r??p??t?? l'exp??rience en utilisant une nouvelle technique: la mesure de la d??sint??gration alpha d'un d??sint??gration des produits qui avaient ??t?? s??par??s par voie chimique. L'??quipe ??tait capable de d??tecter la d??sint??gration alpha d'un produit de d??sint??gration de ²⁶² Bh, fournir des preuves de la formation de noyaux de bohrium. Cette r??action a ensuite ??t?? ??tudi?? en d??tail en utilisant des techniques modernes de l'??quipe au LBNL. En 2005 ils ont mesur?? 33 d??sint??grations de ²⁶² Bh et deux atomes de ²⁶¹ Bh, fournissant une fonction d'excitation de la r??action ??mettant une neutrons et des donn??es spectroscopiques des deux isom??res Bh ^262. La fonction d'excitation de la r??action ??mettant deux neutrons a en outre ??t?? ??tudi??e dans une r??p??tition de la r??action 2006. L'??quipe a constat?? que la r??action ??mettant un neutron avait un sup??rieur section de la r??action correspondante avec un Bi cible, contrairement aux attentes ^209. De plus amples recherches sont n??cessaires pour comprendre les raisons.

Fusion chaude

La r??action entre uranium-238 cibles et phosphore -31 projectiles a ??t?? ??tudi??e la premi??re fois en 2006 ?? l'LBNL dans le cadre de leur ??tude syst??matique des r??actions de fusion utilisant de l'uranium-238 cibles:

238
92 U + 31
15 P → 264
107 Bh + 5 n

R??sultats ne ont pas ??t?? publi??s, mais les r??sultats pr??liminaires semblent indiquer l'observation de fission spontan??e, peut-??tre ?? partir de ²⁶⁴ Bh.

R??cemment, l'??quipe ?? la Institut de la physique moderne (IMP), Lanzhou, ont ??tudi?? la r??action nucl??aire entre am??ricium 243 cibles et des noyaux acc??l??r??s de magn??sium -26 pour synth??tiser le nouvel isotope ²⁶⁵ Bh et de recueillir plus de donn??es sur ²⁶⁶ Bh:

243
95 Am + 26
12 Mg → 269-x
107 Bh x + n (x = 3, 4 ou 5)

Dans deux s??ries d'exp??riences, l'??quipe a mesur?? les fonctions d'excitation partielles pour les r??actions ??mettant trois, quatre et cinq neutrons.

La r??action entre les cibles de curium -248 et noyaux acc??l??r??s de sodium -23 a ??t?? ??tudi??e pour la premi??re fois en 2008 par l'??quipe de RIKEN, Japon, afin d'??tudier les propri??t??s de d??sint??gration de ²⁶⁶ Bh, qui est un produit de d??sint??gration dans leur revendiqu?? les cha??nes de d??sint??gration ununtrium :

248
96 cm + 23
Na 11-x → 271
107 Bh x + n (x = 4 ou 5)

Le d??clin de ²⁶⁶ Bh par l'??mission de particules alpha avec des ??nergies de 09.05 ?? 09.23 MeV a ??t?? confirm??e en 2010.

Les premi??res tentatives pour synth??tiser bohrium par des voies de fusion chaudes ont ??t?? effectu??es en 1979 par l'??quipe de Dubna, en utilisant la r??action entre les noyaux acc??l??r??s de n??on -22 et objectifs de berkelium -249:

249
97 Bk + 22
10 Ne → 271-x
107 Bh x + n (x = 4 ou 5)

La r??action a ??t?? r??p??t??e en 1983. Dans les deux cas, ils ont ??t?? incapables de d??tecter tout fission spontan??e ?? partir de noyaux de bohrium. Plus r??cemment, fusions chaudes voies ?? bohrium ont ??t?? r??-??tudi?? pour permettre la synth??se de plus, ?? long terme neutrons riche isotopes pour permettre une premi??re ??tude chimique de bohrium. En 1999, l'??quipe de LBNL revendiqu?? la d??couverte de long v??cu ²⁶⁷ Bh (5 atomes) et ²⁶⁶ Bh (1 atome). Plus tard, ces deux ont ??t?? confirm??s. L'??quipe du Institut Paul Scherrer (PSI) ?? Berne, Suisse plus tard synth??tis?? six atomes de ²⁶⁷ Bh dans la premi??re ??tude d??finitive de la chimie de bohrium.

Comme produits de d??sint??gration

Bohrium a ??t?? d??tect??e dans les cha??nes de d??sint??gration des ??l??ments ayant un plus haut num??ro atomique , tels que meitnerium . Meitnerium compte actuellement sept isotopes connus; chacun d'entre eux subissent alpha se d??sint??gre pour devenir des noyaux de bohrium, avec des nombres de masse entre 262 et 274. noyaux Parent de meitnerium peuvent ??tre eux-m??mes produits de d??sint??gration de roentgenium , ununtrium , ununpentium , ou Ununseptium. ?? ce jour, pas d'autres ??l??ments ont ??t?? connus pour se d??grader ?? bohrium. Par exemple, en Janvier 2010, l'??quipe Dubna ( JINR) identifi?? bohrium-274 comme un produit de la d??sint??gration de Ununseptium via une s??quence de d??sint??gration alpha:

294
117 290 Uus →
115 + 4 Uup
2 Il

290
115 286 Uup →
113 Uut + 4
2 Il

286
113 282 Uut →
111 Rg + 4
2 Il

282
111 278 Rg →
109 Mt + 4
2 Il

278
109 Mt → 274
Bh 107 4 +
2 Il

Isotopes

Bohrium n'a pas d'isotopes stables ou naturels. Plusieurs isotopes radioactifs ont ??t?? synth??tis??s dans le laboratoire, soit par fusion de deux atomes ou en observant la d??croissance des ??l??ments plus lourds. Onze diff??rents isotopes de bohrium ont ??t?? rapport??s avec les masses atomiques 260-262, 264-267, 270-272, 274, dont l'un, bohrium-262, a une connue ??tat m??tastable. Tous ces Decay que par la d??sint??gration alpha, bien que certains isotopes de bohrium inconnus sont pr??vus pour subir une fission spontan??e.

La stabilit?? et la demi-vie

Les isotopes les plus l??gers ont g??n??ralement plus courtes demi-vies; la demi-vie de moins de 100 ms pour ²⁶⁰ Bh, ²⁶¹ Bh, ²⁶² Bh, ^262m Bh et ²⁶³ Bh ont ??t?? observ??s. ²⁶⁴ Bh, ²⁶⁵ Bh, ²⁶⁶ Bh, et ²⁷¹ Bh sont plus stables ?? environ 1 s, et ²⁶⁷ Bh et ²⁷² Bh ont des demi-vies d'environ 10 s. Les isotopes les plus lourds sont les plus stables, avec ²⁷⁰ et ²⁷⁴ Bh Bh avoir mesur?? des demi-vies d'environ 61 s et 54 s respectivement. Les isotopes inconnus ²⁷³ Bh et ²⁷⁵ Bh sont pr??dit d'avoir m??me plus longue demi-vie d'environ 90 minutes et 40 minutes respectivement. Avant sa d??couverte, ²⁷⁴ Bh a ??galement ??t?? pr??vu d'avoir une longue demi-vie de 90 minutes, mais il se est av??r?? avoir une demi-vie plus courte de seulement environ 54 secondes.

Les isotopes riches en protons avec des masses 260, 261, et 262 ont ??t?? directement produites par la fusion froide, ceux dont la masse 262 et 264 ont ??t?? signal??s dans les cha??nes de d??sint??gration de meitnerium et roentgenium, tandis que les isotopes riches en neutrons avec des masses 266, 267 ont ??t?? cr????s dans irradiations de cibles d'actinides. Les quatre plupart ceux riches en neutrons avec des masses 270, 271, 272 et 274 apparaissent dans les cha??nes de d??sint??gration de ²⁸² 113, ²⁸⁷ 115, ²⁸⁸ 115 et ²⁹⁴ 117 respectivement. Ces onze isotopes ont des demi-vies allant de 8 millisecondes ?? 1 minute.

Isom??rie nucl??aire

²⁶² Bh

Le seul exemple confirm?? de isom??rie dans bohrium est en isotope ²⁶² Bh. La synth??se directe de ²⁶² r??sultats Bh dans deux ??tats, un ??tat fondamental et un ??tat isom??re. L'??tat fondamental est confirm?? ?? pourrir par la d??sint??gration alpha, ??mettant des particules alpha avec des ??nergies de 10,08, 9,82 et 9,76 MeV, et a une demi-vie de 84 ms r??vis??e. L'??tat excit?? se d??sint??gre aussi par la d??sint??gration alpha, ??mettant des particules alpha avec des ??nergies de 10,37 et 10,24 MeV, et a une demi-vie de 9,6 ms r??vis??e.

Propri??t??s chimiques

Extrapol??

Bohrium devrait ??tre le quatri??me membre de la s??rie 6d des m??taux de transition et l'??l??ment le plus lourd du groupe VII dans le tableau p??riodique, ci-dessous le mangan??se , le techn??tium et du rh??nium . Tous les membres du groupe d??crivent facilement leur ??tat de sept d'oxydation de groupe et l'??tat devient plus stable que le groupe est descendu. Ainsi devrait bohrium 7 pour former un ??tat stable. Techn??tium montre aussi un ??tat stable alors que quatre expositions de rh??nium stables quatre et trois Etats. Bohrium peut donc montrer ces ??tats inf??rieurs ainsi.

Les membres les plus lourds du groupe sont connus pour former heptoxides volatils M ₂ O _7, de sorte bohrium devraient ??galement former l'oxyde volatil Bh ₂ O _7. L'oxyde doit se dissoudre dans l'eau pour former de l'acide perbohric, HBhO _4. Le rh??nium et de techn??tium forment une s??rie de oxyhalog??nures de l'halog??nation de l'oxyde. La chloration de l'oxyde forme les oxychlorures MO ₃ Cl, afin BHO ₃ Cl devrait ??tre form?? dans cette r??action. R??sultats de fluoration en MO et MO ₃ F ₂ F ₃ pour les ??l??ments les plus lourds en plus des compos??s de rh??nium et r??f REOF _{5 7.} Par cons??quent, oxyfluorure formation pour bohrium peut aider ?? indiquer les propri??t??s de EKA-rh??nium.

Exp??rimental

En 1995, le premier rapport sur la tentative de l'isolement de l'??l??ment a ??chou??.

En 2000, il a ??t?? confirm?? que, bien que les effets relativistes sont importants, l'??l??ment 107e ne se comporte comme un typique groupe 7 ??l??ment.

En 2000, une ??quipe ?? la PSI a conduit une r??action de chimie utilisant des atomes de ²⁶⁷ Bh produites dans la r??action entre Bk-249 et Ne-22 ions. Les atomes r??sultants ont ??t?? thermalis??s et mis ?? r??agir avec un m??lange de HCl / O ₂ pour former un oxychlorure volatile. La r??action produit ??galement des isotopes de ses homologues plus l??gers, de techn??tium (comme ¹⁰⁸ TC) et le rh??nium (Re que ^169). Les courbes isothermes d'adsorption ont ??t?? mesur??es et ont donn?? des preuves solides pour la formation d'un oxychlorure volatile avec des propri??t??s similaires ?? celle de l'oxychlorure de rh??nium. Cette plac?? bohrium en tant que membre typique de groupe 7.

2 Bh + 3 O ₂ + 2 HCl → 2 BHO ₃ Cl + H ₂