Copernicium
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Copernicium | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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112 Cn | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Apparence | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
inconnu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propri??t??s g??n??rales | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nom, symbole, nombre | copernicium, Cn, 112 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Prononciation | / k oʊ p ər n ɪ s Je ə m / koe-pər- NIS -ee-əm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Cat??gorie Metallic | m??tal de transition | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Groupe, p??riode, bloc | 12, 7, r?? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Poids atomique standard | [285] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Configuration ??lectronique | [ Rn ] 5f 14 6d 10 7s 2 (Pr??vue) 2, 8, 18, 32, 32, 18, 2 (Pr??vue) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Histoire | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
D??couverte | Gesellschaft f??r Schwerionenforschung (1996) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propri??t??s physiques | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Phase | inconnu | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Densit?? (?? proximit?? rt) | 23,7 (pr??vue) g ?? cm -3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propri??t??s atomiques | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
??tats d'oxydation | 4, 2, 0 (pr??vue) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
??nergies d'ionisation ( plus) | 1er: 1154,9 (estimation) kJ ?? mol -1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2??me: 2170,0 (estimation) kJ ?? mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3??me: 3164,7 (estimation) kJ ?? mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rayon atomique | 110 (pr??vue) h | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rayon covalente | 122 (pr??vue) h | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Miscellan??es | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Num??ro de registre CAS | 54084-26-3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
La plupart des isotopes stables | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Article d??taill??: Isotopes de copernicium | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Copernicium est un ??l??ment chimique avec le symbole Cn et le nombre atomique 112. Ce est un tr??s radioactif ??l??ment synth??tique qui ne peut ??tre cr???? dans un laboratoire. Le connue plus stable isotope , copernicium-285, a une demi-vie d'environ 29 secondes, mais il est possible que cette copernicium isotope peut avoir un isom??re nucl??aire avec une demi-vie plus longue, 8,9 min. Copernicium a ??t?? cr???? en 1996 par le Centre de recherche sur les ions lourds proximit?? Darmstadt, Allemagne. Il est nomm?? d'apr??s l'astronome Nicolas Copernic .
Dans le tableau p??riodique des ??l??ments, ce est un D-Block Transactinide. Au cours de r??actions avec de l'or , il a ??t?? d??montr?? ??tre un m??tal extr??mement volatil et un groupe 12 ??l??ment, et il peut m??me ??tre un gaz ?? temp??rature et pression normales. Copernicium est calcul??e d'avoir plusieurs propri??t??s qui diff??rent entre elle et son l??ger homologues, zinc , cadmium et mercure ; le plus notable d'entre eux se retire deux 6d ??lectrons avant 7s ceux dus ?? effets relativistes, qui confirment copernicium comme un incontest?? m??tal de transition . Copernicium est ??galement calcul??e pour montrer une pr??dominance de l' ??tat d'oxydation 4, tandis que le mercure pr??sente dans un seul compos?? dans des conditions extr??mes et le zinc et le cadmium ne montrent pas du tout. Il a ??galement ??t?? pr??vu pour ??tre plus difficile ?? oxyder copernicium de son ??tat neutre que l'autre groupe de 12 ??l??ments.
Au total, environ 75 atomes de copernicium ont ??t?? d??tect??s en utilisant diverses r??actions nucl??aires.
Histoire
D??couverte officielle
Copernicium ??tait d'abord cr???? le 9 F??vrier 1996, ?? la Gesellschaft f??r Schwerionenforschung (GSI) ?? Darmstadt, en Allemagne, par Sigurd Hofmann, Ninov Victor et al. Cet ??l??ment a ??t?? cr???? en tirant acc??l??r??s zinc -70 noyaux sur une cible en plomb -208 noyaux dans un lourd Acc??l??rateur d'ions. Un seul atome (le second a ensuite ??t?? rejet??) de copernicium a ??t?? produit avec un nombre de masse de 277.
- 208
82 Pb + 70
30 Zn → 278
112 277 Cn →
112 Cn + 1
0 n
En mai 2000, le GSI r??p??t?? l'exp??rience avec succ??s ?? synth??tiser un autre atome de copernicium-277. Cette r??action a ??t?? r??p??t??e ?? RIKEN en utilisant la recherche d'un ??l??ment super-lourd en utilisant un gaz remplis Recoil Separator mise en place en 2004 pour synth??tiser deux autres atomes et de confirmer les donn??es de d??sint??gration rapport??s par l'??quipe GSI.
Le UICPA / IUPAP Groupe de travail mixte (GTM) a ??valu?? la demande de la d??couverte par l'??quipe GSI en 2001 et 2003. Dans les deux cas, ils ont constat?? que la preuve ??tait insuffisante pour appuyer leur demande. Ce est principalement li??e aux donn??es de d??sint??gration contradictoires pour le nucl??ide connu rutherfordium-261. Cependant, entre 2001 et 2005, l'??quipe a ??tudi?? la r??action GSI 248 cm (26 mg, 5n) 269 HS, et ont ??t?? en mesure de confirmer les donn??es de d??croissance pour hassium-269 et rutherfordium-261. Il a ??t?? constat?? que les donn??es existantes sur rutherfordium-261 ??tait un isom??re, rutherfordium-261a d??sormais d??sign??.
En mai 2009, le programme de travail conjoint a rendu compte des revendications de la d??couverte de l'??l??ment 112 nouveau et officiellement reconnu l'??quipe GSI que les d??couvreurs de l'??l??ment 112. Cette d??cision se appuie sur la confirmation des propri??t??s de d??sint??gration des noyaux filles ainsi que les exp??riences de confirmation ?? RIKEN.
Appellation
Apr??s avoir reconnu leur d??couverte, de l'UICPA demand?? ?? l'??quipe de d??couverte chez GSI ?? sugg??rer un nom d??finitif pour l'??l??ment 112. Le 14 Juillet 2009, ils ont propos?? copernicium avec le symbole de l'??l??ment Cp, apr??s Nicolas Copernic "pour honorer un ??minent scientifique, qui a chang?? notre point de vue du monde. " UICPA retard?? la reconnaissance officielle du nom, en attendant les r??sultats d'une p??riode de discussion de six mois au sein de la communaut?? scientifique.
Cependant, il a ??t?? soulign?? que le symbole Cp a d??j?? ??t?? associ??e avec le nom cassiopeium (cassiopium), maintenant connu comme le lut??tium (Lu). En outre, le symbole Cp est ??galement utilis?? dans chimie organom??tallique pour d??signer le cyclopentadi??nyle du ligand. Pour cette raison, l'UICPA a refus?? l'utilisation de Cp comme un symbole future, ce qui incite l'??quipe de GSI de mettre en avant le symbole Cn comme une alternative. Le 19 F??vrier 2010, le 537e anniversaire de la naissance de Copernic, l'UICPA a officiellement accept?? le nom et le symbole propos??.
Nucl??osynth??se
??l??ments super-lourds tels que copernicium sont produites en bombardant des ??l??ments plus l??gers dans acc??l??rateurs de particules qui induit les r??actions de fusion. Alors que la plupart des isotopes de copernicium 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??g??res, des projectiles ?? haute ??nergie sont acc??l??r??s en direction des cibles tr??s lourds, tels que les actinides , donnant naissance ?? des noyaux composites ?? 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
La premi??re r??action de fusion froide pour produire copernicium a ??t?? r??alis??e par GSI en 1996, qui a signal?? la d??tection de deux cha??nes de d??sint??gration de copernicium-277.
- 208
82 Pb + 70
30 Zn → 277
112 Cn + n
Dans un examen des donn??es en 2000, la premi??re cha??ne de d??sint??gration ??tait rentr??. Dans une r??p??tition de la r??action dans 2000 ils ont r??ussi ?? synth??tiser un autre atome. Ils ont tent?? de mesurer la fonction d'excitation 1n en 2002, mais ont souffert d'un ??chec de la poutre de zinc-70. La d??couverte officieux de copernicium-277 a ??t?? confirm?? en 2004 ?? RIKEN, o?? chercheurs ont d??tect?? deux autres atomes de l'isotope et ??taient en mesure de confirmer les donn??es de d??croissance pour l'ensemble de la cha??ne.
Apr??s la synth??se r??ussie de copernicium-277, l'??quipe a effectu?? une GSI r??action en utilisant un projectile 68 Zn en 1997 dans un effort pour ??tudier l'effet de isospin (neutrons richesse) sur le rendement chimique.
- 208
82 Pb + 68
30 Zn → 276-x
112 Cn + x n
L'exp??rience a ??t?? lanc??e apr??s la d??couverte d'une am??lioration de rendement au cours de la synth??se de darmstadtium isotopes utilisant des ions nickel-62 et le nickel-64. Pas de cha??nes de d??sint??gration de copernicium-275 ont ??t?? d??tect??s menant ?? une section transversale limite de 1,2 picobarns (pb). Toutefois, la r??vision du rendement de la r??action de zinc-70 ?? 0,5 pb ne exclut pas un rendement similaire pour cette r??action.
En 1990, apr??s quelques premi??res indications pour la formation des isotopes de copernicium dans l'irradiation d'une cible de tungst??ne avec des protons multi-GeV, une collaboration entre GSI et de la Universit?? h??bra??que a ??tudi?? la r??action qui pr??c??de.
- 184
74 W + 88
38 Sr → 272-x
112 Cn + x n
Ils ??taient capables de d??tecter certains fission spontan??e (SF) activit?? et un 12,5 MeV d??sint??gration alpha, qui tous deux ils provisoirement attribu??s au produit de capture radiative de copernicium-272 ou le r??sidu d'??vaporation 1n copernicium-271. Tant le GTT et GTM ont conclu que beaucoup plus de recherches sont n??cessaires pour confirmer ces conclusions.
Fusion chaude
En 1998, l'??quipe du Laboratoire Flerov de la recherche nucl??aire (FLNR) de Dubna, en Russie a commenc?? un programme de recherche en utilisant calcium-48 noyaux dans les r??actions de fusion "chaud" menant ?? ??l??ments super-lourds. En Mars 1998, ils ont affirm?? avoir synth??tis?? deux atomes de l'??l??ment dans la r??action suivante.
- 238
92 U + 48
20 Ca → 286-x
112 Cn + x n (x = 3,4)
Le produit, copernicium-283, avait une demi-vie revendiqu??e de cinq minutes, en d??composition par la fission spontan??e.
La longue demi-vie du produit initi?? premi??res exp??riences chimiques sur la chimie atomique dans la phase gazeuse du copernicium. En 2000, Yuri Yukashev ?? Dubna a r??p??t?? l'exp??rience mais a ??t?? incapable d'observer toute fission spontan??e avec une demi-vie de 5 minutes. L'exp??rience a ??t?? r??p??t??e en 2001 et une accumulation de huit fragments r??sultant de la fission spontan??e ont ??t?? trouv??s dans la section ?? basse temp??rature, ce qui indique que copernicium avait des propri??t??s de radon-like. Cependant, il ya maintenant des doutes s??rieux au sujet de l'origine de ces r??sultats. Pour confirmer la synth??se, la r??action a ??t?? r??p??t??e avec succ??s par la m??me ??quipe en Janvier 2003, confirmant le mode de d??sint??gration et de demi-vie. Ils ont ??galement pu calculer une estimation de la masse de l'activit?? de fission spontan??e ?? ~ 285, en appuyant la mission.
L'??quipe Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) ?? Berkeley, Etats-Unis sont entr??s dans le d??bat et a effectu?? la r??action en 2002. Ils ont ??t?? incapables de d??tecter toute fission spontan??e et calcul??s une section transversale limite de 1,6 pb pour la d??tection d'un ??v??nement unique.
La r??action a ??t?? r??p??t??e en 2003-2004 par l'??quipe de Dubna en utilisant un set-up l??g??rement diff??rent, le recul Separator Dubna remplis de gaz (DGFRS). Cette fois, copernicium-283 a ??t?? trouv?? ?? la pourriture par ??mission d'un 9,53 MeV particules alpha avec une demi-vie de 4 secondes. copernicium-282 a ??galement ??t?? observ??e dans le canal 4n (??mettant quatre neutrons).
En 2003, l'??quipe de GSI est entr?? dans le d??bat et a effectu?? une recherche de cinq minutes de l'activit?? SF dans des exp??riences chimiques. Comme l'??quipe Dubna, ils ??taient capables de d??tecter sept fragments SF dans la section ?? basse temp??rature. Cependant, ces ??v??nements ??taient pas corr??l??es SF, sugg??rant qu'ils ne ??taient pas de r??elle SF directe de noyaux de copernicium et les doutes sur les indications d'origine pour les propri??t??s de radon comme soulev??es. Apr??s l'annonce de Dubna des diff??rentes propri??t??s de d??sint??gration pour copernicium-283, l'??quipe GSI a r??p??t?? l'exp??rience en Septembre 2004. Ils ont ??t?? incapables de d??tecter tout ??v??nement SF et calcul?? une section transversale de limite ~ 1,6 pb pour la d??tection d'un ??v??nement, pas en contradiction avec l'signal??e rendement de 2,5 pb par l'??quipe Dubna.
En mai 2005, le GSI a effectu?? une exp??rience physique et a identifi?? un seul atome de 283 Cn d??composition par SF avec un mi-temps ?? court sugg??rant une branche jusque-l?? inconnue SF. Cependant, les premiers travaux par l'??quipe Dubna avait d??tect?? plusieurs ??v??nements directs SF mais avait suppos?? que le parent d??sint??gration alpha avait ??t?? manqu??e. Ces r??sultats ont indiqu?? que ce ne ??tait pas le cas.
Les nouvelles donn??es de d??croissance sur copernicium-283 ont ??t?? confirm??es en 2006 par une exp??rience commune PSI-FLNR visant ?? sonder les propri??t??s chimiques de copernicium. Deux atomes de copernicium-283 ont ??t?? observ??s dans la d??sint??gration de la soci??t?? m??re Fl??rovium -287 noyaux. L'exp??rience a indiqu?? que, contrairement aux exp??riences pr??c??dentes, copernicium se comporte comme un membre typique de groupe 12, ce qui d??montre les propri??t??s d'un m??tal volatil.
Enfin, l'??quipe de GSI r??p??t?? avec succ??s leur exp??rience physique en Janvier 2007, et d??tect?? trois atomes de copernicium-283, confirmant ?? la fois l'alpha et modes de d??sint??gration SF.
En tant que tel, l'activit?? 5 minutes SF est pas encore confirm?? et non identifi??s. Il est possible qu'il se r??f??re ?? un isom??re, ?? savoir copernicium-283b, dont le rendement est tributaire des m??thodes de production exactes.
- 233
92 U + 48
→ Ca 20-x 281
112 Cn + x n
L'??quipe de FLNR ??tudi?? cette r??action en 2004. Ils ??taient incapables de d??tecter les atomes de copernicium et calcul?? une section transversale limite de 0,6 pb. L'??quipe a conclu que cette indiqu?? que le nombre de masse de neutrons pour le noyau compos?? avait un effet sur le rendement de r??sidus d'??vaporation.
produits de d??sint??gration
r??sidu d'??vaporation | Observ?? isotope copernicium |
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285 Fl | 281 Cn |
294 Uuo, 290 Lv, 286 Fl | 282 Cn |
Lv 291, 287 Fl | 283 Cn |
Lv 292, 288 Fl | 284 Cn |
Lv 293, 289 Fl | 285 Cn |
Copernicium a ??t?? observ?? que les produits de d??sint??gration de Fl??rovium . Fl??rovium compte actuellement cinq isotopes connus, qui ont tous ??t?? pr??sent??s ?? subir alpha d??sint??grations pour devenir des noyaux de copernicium, avec nombres de masse entre 281 et 285. Copernicium isotopes ?? des nombres de masse 281, 284 et 285 ?? ce jour ne ont ??t?? g??n??r??es par des noyaux de Fl??rovium d??croissance. Noyaux Fl??rovium parents peuvent eux-m??mes les produits de d??sint??gration ??tre Livermorium ou ununoctium . ?? ce jour, pas d'autres ??l??ments ont ??t?? connus pour se d??grader ?? copernicium.
Par exemple, en mai 2006, l'??quipe Dubna ( JINR) identifi?? copernicium-282 comme un produit final dans la d??sint??gration de ununoctium via la s??quence de d??sint??gration alpha. On a constat?? que le noyau final subit fission spontan??e.
- 294
118 290 Uuo →
116 Lv 4 +
2 Il - 290
116 286 Lv →
114 Fl + 4
2 Il - 286
114 282 Fl →
112 Cn + 4
2 Il
Dans la synth??se revendiqu??e de ununoctium-293 en 1999, copernicium-281 a ??t?? identifi?? comme d??composition par l'??mission d'un 10,68 MeV particule alpha avec ms demi-vie de 0,90. La demande a ??t?? retir??e en 2001. Cet isotope a finalement ??t?? cr???? en 2010 et ses propri??t??s de d??sint??gration contredit les donn??es pr??c??dentes.
Isotopes
Isotope | Demi-vie | Pourriture mode | D??couverte ann??e | R??action |
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277 Cn | 0,69 ms | α | 1996 | 208 Pb (70 Zn, n) |
278 Cn | 10? mlle | α, SF? | inconnu | - |
279 Cn | 0,1? s | α, SF? | inconnu | - |
280 Cn | 1? s | α, SF? | inconnu | - |
281 Cn | 97 | α | 2010 | 285 Fl (-, α) |
282 Cn | 0,8 ms | SF | 2004 | 238 U (48 Ca, 4n) |
283 Cn | 4 | α, SF | 2002 | 238 U (48 Ca, 3n) |
283b Cn? | 5 min? | α | 1998 | 238 U (48 Ca, 3n) |
284 Cn | 97 | SF | 2002 | 288 Fl (-, α) |
285 Cn | 29 | α | 1999 | 289 Fl (-, α) |
285b Cn? | 8,9 min? | α | 1999 | 289 Fl (-, α) |
Copernicium 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. Six isotopes diff??rents ont ??t?? rapport??s avec les masses atomiques 281-285 et 277, dont deux, copernicium-283 et copernicium-285, ont connu des ??tats m??tastables. La plupart de ces Decay principalement par d??sint??gration alpha, mais certains subissent une fission spontan??e.
L'isotope copernicium-283 a jou?? un r??le dans la confirmation des ??l??ments Fl??rovium et Livermorium .
Les demi-vies
Tous les isotopes de copernicium sont extr??mement instables et radioactives; en g??n??ral, des isotopes plus lourds sont plus stables que le briquet. L'isotope le plus stable, copernicium-285, a une demi-vie de 29 secondes, bien que l'on soup??onne que cet isotope poss??de un isom??re avec une demi-vie de 8,9 minutes, et copernicium-283 peut avoir un isom??re avec une demi-vie d'environ 5 minutes. D'autres isotopes ont des demi-vies plus courtes que 0,1 secondes. Copernicium-281 et copernicium-284 ont une demi-vie de 97 ms, et les deux autres isotopes ont des demi-vies l??g??rement sous une milliseconde.
Les isotopes les plus l??gers ont ??t?? synth??tis??s par fusion directe entre les deux noyaux plus l??gers et que les produits de d??gradation (?? l'exception copernicium-277, qui est connu pour ??tre un produit de d??sint??gration), tandis que les isotopes plus lourds ne sont connus pour ??tre produits par la d??composition des noyaux plus lourds. L'isotope le plus lourd produit par fusion directe est copernicium-283; les deux isotopes plus lourds, copernicium-284 et copernicium-285 ne ont ??t?? observ?? que des produits de d??sint??gration des ??l??ments ayant les num??ros atomiques plus grands. En 1999, des scientifiques am??ricains de l'Universit?? de Californie, Berkeley, ont annonc?? qu'ils avaient r??ussi ?? synth??tiser trois atomes de 293 118. Ces noyaux m??res auraient successivement ??mis trois particules alpha pour former copernicium-281 noyaux, ce qui a ??t?? affirm?? avoir subi une d??sint??gration alpha, ??mettant une particule alpha d'??nergie de d??sint??gration de 10,68 MeV et demi-vie 0,90 ms, mais leur demande a ??t?? r??tract??e en 2001. L'isotope, cependant, a ??t?? produit en 2010 par la m??me ??quipe. Les nouvelles donn??es contredisent les donn??es (fabriqu??e) pr??c??dente.
Isom??rie nucl??aire
Les premi??res exp??riences sur la synth??se de 283 Cn a produit une activit?? SF avec la demi-vie ~ 5 min. Cette activit?? a ??galement ??t?? observ??e de la d??sint??gration alpha de Fl??rovium-287. Le mode de d??croissance et la demi-vie ont ??galement ??t?? confirm??s dans une r??p??tition de la premi??re exp??rience. Plus tard, copernicium-283 a ??t?? observ??e ?? subir 9,52 MeV d??sint??gration alpha et SF avec une demi-vie de 3,9 s. Il a ??galement ??t?? constat?? que la d??sint??gration alpha de copernicium-283 m??ne ?? diff??rents ??tats excit??s de darmstadtium-279. Ces r??sultats sugg??rent l'affectation des deux activit??s ?? deux niveaux diff??rents isom??res dans copernicium-283, cr??ant copernicium-283a et 283b-copernicium.
Copernicium-285 a ??t?? observ??e comme un produit de d??sint??gration du Fl??rovium-289 et Livermorium-293; au cours de la premi??re synth??se enregistr?? Fl??rovium, une Fl??rovium-289 a ??t?? cr????, qui a diminu?? jusqu'?? copernicium alpha-285, qui se ??mis une particule alpha en 29 secondes, lib??rant 9,15 ou 9,03 MeV. Cependant, dans la premi??re exp??rience de synth??tiser avec succ??s Livermorium, lorsque Livermorium-293 a ??t?? cr????, il a ??t?? montr?? que le nucl??ide alpha cr???? diminu?? jusqu'?? Fl??rovium-289, les donn??es de d??croissance pour lesquels diff??rent des valeurs connues de mani??re significative. Bien que non confirm??e, il est fort possible que cela est associ?? ?? un de ses isom??res. Le nucl??ide r??sultant diminu?? jusqu'?? copernicium-285, qui a ??mis une particule alpha avec une demi-vie d'environ 10 minutes, lib??rant 8,586 MeV. Similaire ?? son parent, il est consid??r?? comme un isom??re nucl??aire, copernicium-285b.
Propri??t??s pr??dites
Chimique
Copernicium est le dernier membre de la s??rie 6d des m??taux de transition et le plus lourd groupe 12 ??l??ment du tableau p??riodique, au-dessous de zinc , cadmium et mercure . Il est pr??vu ?? diff??rer sensiblement de l??gers groupe 12 ??l??ments. En raison de la stabilisation des orbitales ??lectroniques 7s et d??stabilisation de ceux caus??s par 6d effets relativistes, Cn 2+ est susceptible d'avoir un [Rn] 5f 14 6d 8 7s 2 configuration ??lectronique, brisant orbitales 6d avant une 7s, contrairement ?? ses homologues. Le fait que les ??lectrons 6d participent facilement dans une liaison chimique signifie que copernicium devrait se comporter davantage comme un m??tal de transition que son l??ger homologues, en particulier dans l'??tat d'oxydation +4. En des solutions aqueuses, copernicium est susceptible de former deux et quatre ??tats d'oxydation, ce dernier ??tant plus stable. Parmi groupe plus l??ger de 12 membres, pour lesquels l'??tat d'oxydation +2 est le plus commun, seul le mercure peut montrer 4 ??tat d'oxydation, mais il est tr??s rare, existant ?? un seul compos?? ( mercure (IV) de fluorure, HGF 4) ?? des conditions extr??mes. Le compos?? analogue pour copernicium, copernicium (IV) fluorure (CNF 4), est pr??vu pour ??tre plus stable. Le diatomic ions Hg 2+
2, avec le mercure dans une ??tat d'oxydation est bien connu, mais le Cn 2+
2 ions est pr??vu pour ??tre instable ou m??me inexistants. Oxydation de copernicium de son ??tat neutre est ??galement susceptible d'??tre plus difficile que ceux des pr??c??dentes groupe 12 membres. Copernicium (II) de fluorure, CnF 2, devrait ??tre plus instable que le compos?? de mercure analogue, mercure (II) de fluorure (HGF 2), et peut m??me se d??composer spontan??ment en ses ??l??ments constitutifs. En solvants polaires, copernicium est pr??dit pour former pr??f??rentiellement le CNF -
5 et CnF -
3 anions plut??t que les fluorures neutres analogues (CNF 4 et CnF 2, respectivement), bien que le bromure analogues ou ions iodure peuvent ??tre plus stables vers hydrolyse en solution aqueuse. Les anions CNCL 2-
4 2- et CnBr
4 devrait ??galement ??tre en mesure d'exister en solution aqueuse.
Le s- de valence sous-couches du groupe de 12 ??l??ments et la p??riode 7 ??l??ments devraient ??tre relativiste contract??e plus fortement au copernicium. Ceci et la configuration coque ferm??e de r??sultat copernicium en ??tant probablement une tr??s m??tal noble. Son liaisons m??talliques doivent aussi ??tre tr??s faible, peut-??tre ce qui rend extr??mement volatil, comme les gaz rares, et rendant potentiellement gazeux ?? la temp??rature ambiante. Cependant, il doit ??tre capable de former des liaisons m??tal-m??tal avec le cuivre , palladium , platine , argent et or ; ces obligations sont pr??vus pour ??tre seulement environ 15-20 kJ / mol plus faibles que les liaisons analogues avec du mercure.
Physique atomique et
Copernicium devrait ??tre un m??tal tr??s lourd avec une densit?? d'environ 23,7 g / cm 3 ?? l'??tat solide; En comparaison, l'??l??ment le plus connu dense qui a eu sa densit?? mesur??e, l'osmium , a une densit?? de seulement 22,61 g / cm 3. Ceci r??sulte du poids atomique ??lev?? de copernicium, le lanthanides et des actinides contractions, et effets relativistes, bien que la production d'une quantit?? suffisante copernicium pour mesurer cette quantit?? ne serait pas pratique, et l'??chantillon serait rapidement se d??grader. Cependant, certains calculs pr??disent copernicium d'??tre un gaz ?? la temp??rature ambiante, le premier m??tal gazeux dans le tableau p??riodique (la seconde ??tant Fl??rovium ), en raison de la configuration ??lectronique les ferm?? shell de copernicium et Fl??rovium. Le rayon atomique de copernicium devrait ??tre d'environ 110 heures. En raison de la stabilisation relativiste des 7s orbitales et de d??stabilisation de l'orbitale 6d, les ions Cn + et Cn 2+ sont pr??vus pour donner des ??lectrons au lieu de 7s 6d ??lectrons, ce qui est le contraire du comportement de ses homologues plus l??gers.
Experimental atomique chimie en phase gazeuse
Copernicium a la configuration ??lectronique de l'??tat fondamental [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 et devrait donc appartiennent au groupe 12 du tableau p??riodique, selon le Principe Aufbau. En tant que tel, il doit se comporter comme l'homologue plus lourd de mercure et former des solides avec des compos??s binaires m??taux nobles comme l'or. Les exp??riences explorant la r??activit?? de copernicium ont mis l'accent sur la adsorption d'atomes de l'??l??ment 112 sur une surface d'or tenue ?? des temp??ratures variables, afin de calculer une enthalpie d'adsorption. En raison de la stabilisation relativiste des ??lectrons 7s, copernicium montre radon -comme propri??t??s. Les exp??riences ont ??t?? effectu??es avec la formation simultan??e de mercure et radon radio-isotopes, ce qui permet une comparaison des caract??ristiques d'adsorption.
Les premi??res exp??riences ont ??t?? r??alis??es en utilisant le 238 U (48 Ca, 3n) 283 r??action Cn. La d??tection a ??t?? par fission spontan??e de l'isotope parent selon la demi-vie de 5 minutes. L'analyse des donn??es a indiqu?? que copernicium est plus volatil que le mercure et avait les propri??t??s des gaz nobles. Cependant, la confusion concernant la synth??se de copernicium-283 a jet?? un doute sur ces r??sultats exp??rimentaux. Compte tenu de cette incertitude, entre Avril-mai 2006 ?? l'IURN, une ??quipe FLNR-PSI a men?? des exp??riences de sondage la synth??se de cet isotope comme une fille dans la r??action nucl??aire 242 Pu (48 Ca, 3n) 287 Fl. Dans cette exp??rience, deux atomes de copernicium-283 ont ??t?? identifi??s sans ambigu??t?? et les propri??t??s d'adsorption indiquent que copernicium est un homologue plus volatil du mercure, du fait de la formation d'une liaison m??tal-m??tal faible avec de l'or, de le placer fermement dans le groupe 12.
En Avril 2007, cette exp??rience a ??t?? r??p??t??e et trois autres atomes de copernicium-283 ont ??t?? formellement identifi??. La propri??t?? d'adsorption a ??t?? confirm?? et a indiqu?? que copernicium a des propri??t??s d'adsorption compl??tement en accord avec le membre ??tant plus lourde de groupe 12.