Хассий

Хассий
Хассий
	← Борий \| Мейтнерий →
Внешний вид простого вещества
	неизвестен
Свойства атома
Название, символ, номер	Хассий/Hassium (Hs), 108
Атомная масса ; (молярная масса)	[269] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	[Rn]5f146d67s2
Химические свойства
Степени окисления	от +2 до +8
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки	гексагональная плотноупакованная (предположительно)
Номер CAS	54037-57-9

Ха́ссий (лат. Hassium, обозначается символом Hs; исторические названия эка-осмий, уннилоктий) — 108-й искусственный радиоактивный химический элемент VIII группы короткой формы (8-й группы длинной формы) периодической системы химических элементов; относится к трансактиноидам. Предположительно серебристо-белый металл; по химическим свойствам является аналогом осмия (Os)^[2].

108	Хассий
Hs (270)
5f¹⁴6d⁶7s²

Предыстория

Впервые сообщения об открытии элемента 108 появились в начале 1970 года и были совершенно неожиданными для экстремально короткоживущих и трудноуловимых сверхтяжёлых химических элементов. По результатам экспедиции в пустынном районе вблизи полуострова Челекен у Каспийского моря группой учёных СССР под руководством В. В. Чердынцева на основании фиксирования треков (следов ядер) на образцах минерала молибденита был сделан смелый вывод об обнаружении элемента 108 с атомной массой 267 в природе. Сообщения об этом «открытии» попали в журнал «Наука и жизнь» (02/1970) и другие СМИ и в апреле 1970 года были обсуждены на заседаниях институтов АН СССР (геохимического, физических проблем). Впоследствии научная достоверность заключения была оспорена как недостаточно доказанная^[3]^[4].

История

Достоверно элемент 108 был открыт в 1984 в Центре исследования тяжёлых ионов (нем. Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI), Дармштадт, Германия в результате бомбардировки свинцовой (²⁰⁸Pb) мишени пучком ионов железа-58 из ускорителя UNILAC^[2]. В результате эксперимента были синтезированы 3 ядра ²⁶⁵Hs, которые были надёжно идентифицированы по параметрам цепочки α-распадов^[5]. В весовых количествах не получен. Степени окисления от +2 до +8, расчётная конфигурация внешних электронных оболочек атома 5f¹⁴6d⁶7s²^[2].

Одновременно и независимо эта же реакция исследовалась в ОИЯИ (Дубна, Россия), где по наблюдению трёх событий α-распада ядра ²⁵³Es также был сделан вывод о синтезе в этой реакции ядра ²⁶⁵Hs, подверженного α-распаду^[6].

Поскольку методика, использовавшаяся в Дубне, не позволяла зарегистрировать распад самого ядра ²⁶⁵Hs^[7]. В 1985 году Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) и Международный союз теоретической и прикладной физики (IUPAP) создали рабочую группу Transfermium (TWG) для оценки открытий и определения окончательных названий элементов с атомными номерами более 100. Рабочая группа провела встречи с делегатами из трёх конкурирующих институтов; в 1990 году они установили критерии признания химических элементов, а в 1991 году закончили работу по оценке открытий. В 1993 году рабочая группа IUPAC опубликовала результаты, согласно которым основная заслуга в открытии элемента 108 принадлежит группе из Дармштадта^[7].

Происхождение названия

Первоначально, при т. н. «обнаружении элемента в природе», его назвали сергений (sergenium, Sg) (на то время эти символы не были заняты сиборгием) по местности обнаружения — в районе античного города Серика на Великом Шёлковом Пути. В связи с неподтверждённостью открытия и географической привязанностью это название более не предлагалось и вскоре исчезло из научного и информационного пространства.

После удачного искусственного синтеза элемент 108 предлагалось назвать оттоганий (ottohahnium, Oh) в честь Отто Гана — одного из учёных, открывших процесс деления ядер. В 1994 году IUPAC по устоявшейся традиции (только по фамилии) порекомендовала для элемента название ганий (hahnium, Hn)^[8].

Но в 1997 году она изменила свою рекомендацию и утвердила название хассий^[2]^[9] в честь немецкой земли Гессен (Hassia — латинское название средневекового княжества Гессен, центром которого был Дармштадт)^[10].

Известные изотопы

Хассий не имеет стабильных изотопов. Несколько радиоактивных изотопов были синтезированы в лаборатории либо путём слияния двух атомов, либо путём наблюдения распада более тяжёлых элементов. Сообщалось о двенадцати изотопах с массовыми числами от 263 до 277 (за исключением 272, 274 и 276), четыре из которых — ²⁶⁵Hs, ²⁶⁷Hs, ²⁶⁹Hs и ²⁷⁷Hs — имеют известные метастабильные состояния^[11], хотя для ²⁷⁷Hs это не подтверждено^[12]. Большинство из этих изотопов распадаются преимущественно через α-распад. Он наиболее распространённый из всех изотопов, для которых доступны всесторонние характеристики распада. Единственное исключение — ²⁷⁷Hs, который подвергается самопроизвольному делению^[11]. Самые лёгкие изотопы, которые обычно имеют более короткие периоды полураспада, были синтезированы путём прямого синтеза между двумя более лёгкими ядрами и в качестве продуктов распада. Самым тяжёлым изотопом, полученным прямым слиянием, является ²⁷¹Hs; более тяжёлые изотопы наблюдались только как продукты распада элементов с большими атомными номерами^[13]. Наиболее стабильным изотопом хассия является ²⁶⁹Hs (α-излучатель)^[2].

Изотоп	Масса	Период полураспада^[14]	Тип распада
²⁶⁴Hs	264	≈0,8 мс	α-распад в ²⁶⁰Sg; спонтанное деление
²⁶⁵Hs	265	0.3+0,2 −0,1 мс	α-распад в ²⁶¹Sg
²⁶⁶Hs	266	2,3+1,3 −0,6 мс	α-распад в ²⁶²Sg
²⁶⁷Hs	267	52+13 −8 мс	α-распад в ²⁶³Sg
²⁶⁹Hs	269	9,7+9,3 −3,0 с	α-распад в ²⁶⁵Sg
²⁷⁰Hs	270	22,0 с^[14]; ≈22 с^[15]	α-распад в ²⁶⁶Sg
²⁷⁵Hs	275	0,15+0,27 −0,06 с	α-распад в ²⁷¹Sg

Химические свойства

Может образовывать тетраоксид хассия (HsO₄), который является менее летучим, чем тетраоксид осмия, а при реакции с гидроксидом натрия образует хассат натрия(VIII) Na₂[HsO₄(OH)₂]^[16]^[17].

Примечания

↑ Хассий : [арх. 15 февраля 2023] / Б. Ф. Мясоедов // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
↑ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ Мясоедов, 2017.
↑ SpringerLink — Atomic Energy, Volume 29, Number 5 (недоступная ссылка)
↑ New Outlook on the Possible Existence of Superheavy Elements in Nature
↑ G. Münzenberg et al. The identification of element 108 // Zeitschrift für Physik A. — 1984. — Т. 317, № 2. — С. 235—236. (недоступная ссылка)
↑ Yu. Ts. Oganessian et al. On the stability of the nuclei of element 108 with A=263–265 // Zeitschrift für Physik A. — 1984. — Т. 319, № 2. — С. 215—217. (недоступная ссылка)
↑ ¹ ² R. C. Barber et al. Discovery of the transfermium elements // Pure and Applied Chemistry. — 1993. — Т. 65, № 8. — С. 1757—1814. Архивировано 28 февраля 2008 года.
↑ Commission on Nomenclature of Inorganic Chemistry. Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1994) // Pure and Applied Chemistry. — 1994. — Т. 66, № 12. — С. 2419—2421. Архивировано 28 февраля 2008 года.
↑ Commission on Nomenclature of Inorganic Chemistry. Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1997) // Pure and Applied Chemistry. — 1997. — Т. 69, № 12. — С. 2471—2473. Архивировано 16 июля 2007 года.
↑ Responses on the Report 'Discovery of the transfermium elements' // Pure and Applied Chemistry. — 1993. — Т. 65, № 8. — С. 1815—1824. Архивировано 1 марта 2008 года.
↑ ¹ ² Audi, 2017, pp. 030001–133—030001–136.
↑ Hofmann et al., 2012.
↑ Thoennessen, M. The Discovery of Isotopes: A Complete Compilation (англ.). — Springer, 2016. — ISBN 978-3-319-31761-8. — doi:10.1007/978-3-319-31763-2.
↑ ¹ ² Nudat 2.3 (неопр.). Дата обращения: 8 августа 2007. Архивировано 13 мая 2019 года.
↑ J. Dvorak et al. Doubly Magic Nucleus ²⁷⁰₁₀₈Hs₁₆₂ // Physical Review Letters. — 2006. — Т. 97. — С. 242501.
↑ von Zweidorf, A. Final result of the CALLISTO-experiment: Formation of sodium hassate(VIII) // Advances in Nuclear and Radiochemistry / A. von Zweidorf, R. Angert, W. Brüchle. — Forschungszentrum Jülich, 2003. — Vol. 3. — P. 141–143. — ISBN 978-3-89336-362-9. Архивная копия от 29 июля 2021 на Wayback Machine
↑ Düllmann, C. E.; Dressler, R.; Eichler, B.; et al. (2003). "First chemical investigation of hassium (Hs, Z=108)". Czechoslovak Journal of Physics. 53 (1 Supplement): A291—A298. Bibcode:2003CzJPS..53A.291D. doi:10.1007/s10582-003-0037-4. S2CID 123402972.

Литература

Хассий / Мясоедов Б. Ф. // Уланд — Хватцев. — М. : Большая российская энциклопедия, 2017. — С. 787. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 33). — ISBN 978-5-85270-370-5.
Audi, G.; Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S. The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties (неопр.) // Chinese Physics C^[англ.]. — 2017. — Т. 41, № 3. — С. 030001–133—030001–136. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001. — Bibcode: 2017ChPhC..41c0001A.
Hoffman, D. C.; Ghiorso, A.; Seaborg, G. T. The Transuranium People: The Inside Story (англ.). — World Scientific, 2000. — ISBN 978-1-78-326244-1.
Hoffman, D. C.; Lee, D. M.; Pershina, V. Transactinides and the future elements // The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (англ.) / L. R.; Morss; Edelstein, N. M.; Fuger, J.. — 3rd. — Springer Science+Business Media, 2006. — ISBN 978-1-4020-3555-5.
Hofmann, S.; Heinz, S.; Mann, R.; Maurer, J.; Khuyagbaatar, J.; Ackermann, D.; Antalic, S.; Barth, W.; Block, M.; Burkhard, H. G.; Comas, V. F.; Dahl, L.; Eberhardt, K.; Gostic, J.; Henderson, R. A.; Heredia, J. A.; Heßberger, F. P.; Kenneally, J. M.; Kindler, B.; Kojouharov, I.; Kratz, J. V.; Lang, R.; Leino, M.; Lommel, B.; Moody, K. J.; Münzenberg, G.; Nelson, S. L.; Nishio, K.; Popeko, A. G.; Runke, J. The reaction ⁴⁸Ca + ²⁴⁸Cm → ²⁹⁶116^* studied at the GSI-SHIP (англ.) // The European Physical Journal A^[англ.] : journal. — 2012. — Vol. 48, no. 5. — P. 62. — doi:10.1140/epja/i2012-12062-1. — Bibcode: 2012EPJA...48...62H.
Lide, D. R. Handbook of chemistry and physics (неопр.). — 84th. — CRC Press, 2004. — ISBN 0-8493-0566-7.

Ссылки

Хассий на Webelements
О синтезе элемента на сайте ОИЯИ Архивная копия от 12 августа 2007 на Wayback Machine
Магический хассий-270 оказался долгожителем

[1] Хассий : [арх. 15 февраля 2023] / Б. Ф. Мясоедов // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.

[_2498a1bb37a8537c-2] ¹ ² ³ ⁴ ⁵ Мясоедов, 2017.

[3] SpringerLink — Atomic Energy, Volume 29, Number 5 (недоступная ссылка)

[4] New Outlook on the Possible Existence of Superheavy Elements in Nature

[mu1984-5] G. Münzenberg et al. The identification of element 108 // Zeitschrift für Physik A. — 1984. — Т. 317, № 2. — С. 235—236. (недоступная ссылка)

[og1984-6] Yu. Ts. Oganessian et al. On the stability of the nuclei of element 108 with A=263–265 // Zeitschrift für Physik A. — 1984. — Т. 319, № 2. — С. 215—217. (недоступная ссылка)

[iupac1993-7] ¹ ² R. C. Barber et al. Discovery of the transfermium elements // Pure and Applied Chemistry. — 1993. — Т. 65, № 8. — С. 1757—1814. Архивировано 28 февраля 2008 года.

[iupac1994-8] Commission on Nomenclature of Inorganic Chemistry. Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1994) // Pure and Applied Chemistry. — 1994. — Т. 66, № 12. — С. 2419—2421. Архивировано 28 февраля 2008 года.

[iupac1997-9] Commission on Nomenclature of Inorganic Chemistry. Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1997) // Pure and Applied Chemistry. — 1997. — Т. 69, № 12. — С. 2471—2473. Архивировано 16 июля 2007 года.

[letter1993-10] Responses on the Report 'Discovery of the transfermium elements' // Pure and Applied Chemistry. — 1993. — Т. 65, № 8. — С. 1815—1824. Архивировано 1 марта 2008 года.

[_ffb6f0227353e079-11] ¹ ² Audi, 2017, pp. 030001–133—030001–136.

[gsi12-12] Hofmann et al., 2012.

[thoennessen2016-13] Thoennessen, M. The Discovery of Isotopes: A Complete Compilation (англ.). — Springer, 2016. — ISBN 978-3-319-31761-8. — doi:10.1007/978-3-319-31763-2.

[nudat-14] ¹ ² Nudat 2.3 (неопр.). Дата обращения: 8 августа 2007. Архивировано 13 мая 2019 года.

[dv2006-15] J. Dvorak et al. Doubly Magic Nucleus ²⁷⁰₁₀₈Hs₁₆₂ // Physical Review Letters. — 2006. — Т. 97. — С. 242501.

[CALLISTO-16] von Zweidorf, A. Final result of the CALLISTO-experiment: Formation of sodium hassate(VIII) // Advances in Nuclear and Radiochemistry / A. von Zweidorf, R. Angert, W. Brüchle. — Forschungszentrum Jülich, 2003. — Vol. 3. — P. 141–143. — ISBN 978-3-89336-362-9. Архивная копия от 29 июля 2021 на Wayback Machine

[HsO4-17] Düllmann, C. E.; Dressler, R.; Eichler, B.; et al. (2003). "First chemical investigation of hassium (Hs, Z=108)". Czechoslovak Journal of Physics. 53 (1 Supplement): A291—A298. Bibcode:2003CzJPS..53A.291D. doi:10.1007/s10582-003-0037-4. S2CID 123402972.

[2]

[1]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]