Ununseptium

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Lompat ke: pandu arah, cari
Ununseptium
اوناونسيڤتيوم
117Uus
At

Uus

(Usu)
livermoriumununseptiumununoktium
Rupa
tidak diketahui
Ciri-ciri am
Nama, simbol, nombor ununseptium, Uus, 117
Sebutan Dengari/n.nˈsɛptiəm/
oon-oon-SEP-tee-əm
Kategori logam tidak diketahui
Kumpulan, kala, blok 17 (halogen), 7, p
Berat atom standard [294]
Konfigurasi elektron [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p5
(diramalkan)[1]
2, 8, 18, 32, 32, 18, 7
(diramalkan)
Petala elektron bagi ununseptium (2, 8, 18, 32, 32, 18, 7(diramalkan))
Sejarah
Penemuan Institut Gabungan untuk Kajian Nuklear dan Makmal Kebangsaan Lawrence Livermore (2010)
Ciri-ciri fizikal
Fasa pepejal (diramalkan)[1]
takat lebur 573–773 K, 300–500 °C, 572–932 (diramalkan)[1] °F
Takat didih 823 K, 550 °C, 1022 (diramalkan)[1] °F
Ciri-ciri atom
Keadaan pengoksidaan −1, +1, +3, +5 (ramalan)[1]
Tenaga-tenaga pengionan ke-1: 742.9 (ramalan)[1] kJ·mol−1
Jejari kovalen 165 (dianggarkan)[2] pm
Lain-lain
Nombor pendaftaran CAS 54101-14-3
Isotop paling stabil
Rencana utama: Isotop ununseptium
iso NA separuh hayat DM DE (MeV) DP
294Uus syn 78+370−36 ms α 10.81 290Uup
293Uus syn 14+11−4 ms α 11.11, 11.00, 10.91 289Uup
· r

Ununseptium ialah nama sementara bagi unsur kimia buatan manusia superberat dengan simbol sementara Uus dan nombor atom 117. Unsur ini, yang juga dikenali dengan nama eka-astatin atau unsur 117 secara ringkas, ialah unsur kedua terberat yang pernah dihasilkan. Penemuannya pertama kali diumumkan pada 2010, apabila unsur itu dikatakan telah berjaya dihasilkan di Dubna melalui kerjasama Rusia dan Amerika. Satu lagi ujikaji yang dijalankan pada 2011 telah menghasilkan salah satu daripada hasil reputan ununseptium dengan kaedah yang berbeza dan sedikit sebanyak membuktikan hasil daripada ujikaji pada 2010. Ujikaji asal telah berjaya diulangi pada tahun 2012. Namun, Majlis Kerja Gabungan IUPAC/IUPAP (JWP) masih belum memberi respon sama ada ununseptium akan dikenalpasti sebagai telah ditemui.

Di dalam jadual berkala, ununseptium diletakkan di dalam kumpulan 17. Sebelum ini, semua ahli kumpulan 17 adalah halogen. Meskipun beberapa ciri-ciri utama ununseptium seperti takat lebur, takat didih dan tenaga pengionan pertama dijangkakan akan mengikuti arah aliran berkala, unsur ini paling berkemungkinan bukan sejenis halogen. Terdapat beberapa tanda yang mengatakan isotop-isotop yang lebih berat mempunyai kestabilan yang lebih tinggi, walaupun isotop yang lebih ringan adalah kurang stabil.

Sejarah[sunting | sunting sumber]

Pra-penemuan[sunting | sunting sumber]

Pada 2004, kumpulan Institut Gabungan untuk Kajian Nuklear (JINR) di Dubna, Moscow Oblast, Rusia telah mencadangkan satu eksperimen untuk mensintesis unsur 117 (yang dinamakan sebegitu kerana terdapat 117 proton di dalam nukleusnya) dengan melakurkan sasaran berkelium (unsur 97) dengan pancaran kalsium (unsur 20).[3] Namun, kumpulan di Makmal Kebangsaan Oak Ridge di Amerika Syarikat, satu-satunya pengeluar berkelium dunia, ketika itu tidak boleh menyediakan berkelium kerana bahan ini tidak dikeluarkan.[3] Rancangan untuk mensintesis unsur 117 telah diketepikan buat sementara waktu untuk memberi ruang kepada pensintesisan unsur 118 yang dihasilkan dengan melanggarkan sasaran kalifornium dengan kalsium.[4]

Kumpulan Rusia ini perlu menggunakan unsur yang mereka tidak boleh perolehi kerana sifat pancaran kalsium itu: isotop kalsium yang digunakan dalam pancaran itu, kalsium-48, mempunyai 20 proton dan 28 neutron; ia adalah nukleus stabil atau hampir stabil yang paling ringan dengan jumlah neutron sebanyak itu. Nukleus kedua paling ringan yang seperti ini, zink-68, adalah lebih berat.[5] Pancaran ini dihasilkan di Rusia dengan mengeluarkan secara kimia[6] jumlah kecil kalsium-48 yang terdapat dalam kalsium semula jadi Bumi.[7] Oleh itu, nukleus yang tinggal menjadi lebih berat dan lebih hampir dengan pulau kestabilan yang dicari-cari, satu konsep yang mencadangkan bahawa sesetengah atom superberat boleh jadi agak stabil. Namun, setakat 2013 nukleus berat yang cukup masih belum dapat dihasilkan, dan di dalam jadual nuklid, isotop-isotop ini cenderung untuk memiliki kurang neutron daripada unsur-unsur di pulau kestabilan.[8]

Penemuan[sunting | sunting sumber]

Sampel cecair biru yang sangat sedikit di dalam pipet plastik dipegang oleh tangan yang memakai alat perlindungan kuat
Sasaran berkelium yang digunakan untus sintesis (dalam larutan)
Rantaian reputan isotop-isotop ununseptium yang dihasilkan. Angka-angka berhampiran dengan anak panah menerangkan ciri-ciri pereputan: masa separuh hayat dan tenaga pereputan. Bagi setiap pasangan nilai, yang atas diperolehi secara eksperimen (tulisan hitam) manakala yang bawah diramalkan secara teori (tulisan biru)[9]

Pada tahun 2008, kumpulan Amerika telah melancarkan semula program penghasilan berkelium, dan pasukan di Rusia telah dihubungi.[3] Pengeluaran itu berjaya menghasilkan 22 miligram berkelium, cukup untuk menjalankan eksperimen itu.[10] Berkelium itu selepas itu telah disejukkan dan ditulenkan secara kimia, proses yang memakan masa 90 hari.[11] Sasaran berkelium itu perlu dibawa ke Rusia dengan cepat: separuh hayat isotop berkelium yang digunakan (berkelium-249) hanyalah 330 hari, yang bermaksud selepas tempoh ini, separuh daripada berkelium itu tidak akan menjadi berkelium lagi. Malah, jika ujikaji ini tidak bermula dalam enam bulan selepas sasaran itu dihantar, eksperimen ini perlu dibatalkan kerana jumlah berkelium yang tidak mencukupi.[11] Pada musim panas 2009, sasaran itu telah dibungkus di dalam 5 bekas plumbum untuk dihantar dengan penerbangan komersil dari New York ke Moscow.[11]

Kumpulan ini perlu menguruskan terlebih dahulu halangan birokratik antara kedua-dua negara untuk memastikan sasaran ini tiba tepat pada masanya di Rusia. Namun, ini tidak dapat menghalang masalah sebegini berlaku: kertas kerja yang hilang atau tidak lengkap menyebabkan pegawai kastam Rusia menghalang kemasukan sasaran itu ke Rusia sebanyak dua kali. Walaupun ia telah merentasi Lautan Atlantik lima kali, seluruh perjalanan hanya mengambil masa beberapa hari.[11] Berkelium itu kemudiannya dihantar ke Dimitrovgrad, Ulyanovsk Oblast untuk dipasang di atas filem titanium nipis, kemudian ia dihantar ke Dubna di mana ia dipasangkan di dalam pemecut zarah JINR, pemecut zarah paling berkuasa bagi pensintesisan unsur-unsur superberat.[10]

Ujikaji bermula pada Jun 2009, dan pada Januari 2010, para saintis di Makmal untuk Reaksi Nuklear Flerov telah mengumumkan secara dalaman bahawa mereka telah berjaya mengesan pereputan unsur baru dengan Z = 117 melalui dua rantaian pereputan isotop ganjil-ganjil (yang melalui 6 pereputan alfa sebelum menjalani pembelahan spontan) dan isotop ganjil-genap (3 reputan alfa sebelum pembelahan).[12] Pada 9 April 2010, satu laporan rasmi telah diterbitkan di dalam jurnal Physical Review Letters. Ia mendedahkan bahawa isotop-isotop yang disebutkan di dalam rantaian sebelumnya merujuk kepada isotop 294Uus dan 293Uus seperti berikut:[9]

24997Bk + 4820Ca297117Uus* → 294117Uus + 3 10n (1 peristiwa)
24997Bk + 4820Ca297117Uus* → 293117Uus + 4 10n (5 peristiwa)

Sebelum sintesis ununseptium, tidak ada satupun produk reputan ununseptium yang diketahui.[9] Jadi, dakwaan penemuan ununseptium oleh JWP adalah tidak berasas, apalagi pengiktirafannya sebagai satu unsur. Ununpentium-289, salah satu produk reputan ununseptium, telah dihasilkan secara terus pada 2011 dan bukannya secara tidak terus melalui pereputan ununseptium, tetapi cara reputannya adalah sama dengan cara reputan ununseptium sewaktu penemuannya.[13] Namun, para penemu ini tidak menghantar dakwaan penemuan ununseptium apabila JWP sedang mengkaji semula dakwaan penemuan unsur-unsur trans-kopernisium (unsur selepas kopernisium).[14] Kumpulan Dubna telah mengulangi ujikaji ini dengan jayanya pada 2012 lalu mengesahkan sintesis ununseptium dan bergerak selangkah lebih dekat dengan meletakkan unsur ini secara rasmi di dalam jadual berkala. Para saintis telahpun memfailkan dokumen pendaftaran unsur,[15] dan staf JWP yang baru telahpun mengusahakan untuk menetapkan keutamaan dakwaan tersebut.[16]

Penamaan[sunting | sunting sumber]

Menurut tatanama Mendeleev bagi unsur yang belum ditemui dan dinamakan, ununseptium sepatutnya dikenali sebagai eka-astatin atau dvi-iodin. Pada 1979, IUPAC telah menerbitkan tatanama IUPAC, dan bedasarkan ia unsur ini dinamakan ununseptium (dengan simbol yang sepadan, Uus),[17] nama unsur sistematik yang menjadi nama sementara bagi unsur ini sehingga penemuan unsur ini disahkan dan satu nama ditetapkan bagi unsur ini. Cadangan ini selalunya diabaikan oleh ramai saintis yang memanggil unsur ini dengan nama "unsur 117" dengan simbol (117) atau, dengan lebih ringkas, 117.[1] Menurut tatanama IUPAC buat masa ini, nama semua unsur yang baru ditemui perlu berakhir dengan "-ium", beerti nama ununseptium mesti berakhir dengan "-ium" dan bukannya "-ine", walaupun ununseptium ternyata sejenis halogen. Unsur kumpulan halogen biasanya berakhir dengan "-ine".[18]

Belum ada satu nama yang telah dicadangkan bagi unsur ini. Namun, jika unsur ini dikenalpasti oleh JWP, para saintis di Dubna akan mendapat hak untuk menamakannya. Satu pihak di Dubna telah mengatakan pada Jun 2012 bahawa proses ini "mungkin memakan masa hampir setahun".[15]

Ciri-ciri yang diramalkan[sunting | sunting sumber]

Kestabilan nuklear dan isotop-isotop[sunting | sunting sumber]

Rencana utama: Isotop ununseptium
Menurut para penemunya, sintesis ununseptium menjadi bukti nyata kewujudan "pulau kestabilan".[19]

Kestabilan nukleus-nukleus menurun dengan mendadak semakin meningkat nombor atom selepas plutonium, unsur asal yang paling berat, oleh itu semua isotop dengan nombor atom lebih daripada 101 mereput secara radioaktif dengan separuh hayat kurang sehari, dengan pengecualian dubnium-268. Tidak ada unsur dengan nombor atom lebih daripada 82 (selepas plumbum) mempunyai isotop yang stabil.[20] Walau bagaimanapun, oleh sebab-sebab tertentu yang masih belum diketahui, terdapat sedikit peningkatan kestabilan nuklear di sekitar nombor atom 110 - 114, yang membawa kepada kemunculan konsep yang kini dikenali dalam fizik nuklear sebagai "pulau kestabilan". Konsep yang dicadangkan oleh profesor Universiti California, Glenn Seaborg ini menjelaskan mengapa unsur-unsur superberat bertahan lebih lama dari yang diramalkan.[21] Ununseptium ialah unsur kedua terberat yang pernah dihasilkan setakat ini dan adalah radioaktif dengan separuh hayat yang nampaknya kurang daripada satu saat. Namun, ia masih lagi lebih panjang daripada nilai yang diramalkan dalam laporan penemuan.[9] Kumpulan Dubna percaya bahawa sintesis unsur ini ialah bukti eksperimen langsung bagi kewujudan pulau itu.[19]

Graf garis menunjukkan sebahagian separuh hayat yang diramalkan bagi isotop-isotop dari ununseptium-278 hingga ununseptium-337, dengan mengambil kira pereputan alfa, pereputan kluster dan pembelahan sejuk.
Separuh hayat diramalkan bagi enam puluh isotop ununseptium dari 278Uus hingga 337Uus dengan mengambil kira pereputan alfa, pereputan kelompok dan pembelahan sejuk.[22]

Pengiraan menggunakan model penerowongan kuantum meramalkan kewujudan beberapa isotop ununseptium dengan separuh hayat reputan alfa setinggi 40 milisaat, berkemuncak pada 296Uus (kajian berakhir pada 303Uus).[23] Kajian model titisan cecair bagi isotop-isotop unsur ini menunjukkan hasil yang sama; penting untuk mengetahui bahawa pereputan beta tidak diambil kira. Bagaimanapun, trend kestabilan meningkat umum dengan mengambil kira mod pereputan utama bagi isotop-isotop lebih berat daripada 301Uus telah ditunjukkan: 309Uus dan isotop-isotop yang lebih berat diramalkan akan menjadi lebih stabil daripada dua yang telah disintesis; 326 mungkin mempunyai separuh hayat separa lebih 300 tahun, dan isotop terberat yang mempunyai ramalan, 337Uus, sepatutnya mempunyai separuh hayat separa kira-kira 1016 tahun.[22]

Rujukan[sunting | sunting sumber]

  1. 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 Haire, Richard G. (2006). "Transactinides and the future elements". In Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean. The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (edisi 3rd). Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media. m/s. 1724, 1728. ISBN 1-4020-3555-1. 
  2. Royal Society of Chemistry. Chemical Data "Ununseptium". http://www.rsc.org/periodic-table/element/117/ununseptium Chemical Data. Capaian 28 November 2012. 
  3. 3.0 3.1 3.2 Gabage, Bill (2010). "International team discovers element 117". Oak Ridge National Laboratory. http://www.ornl.gov/ornlhome/news_items/news_100407.shtml. Capaian 2012-11-29. 
  4. Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V. K.; Lobanov, Yu. V.;, Abdullin, F. Sh.; Polyakov, A. N.; Shirokovsky, I. V.; Tsyganov, Yu. S.; Mezentsev, A. N. et al. (2002). "Results from the first 249Cf+48Ca experiment". JINR Communication. http://www.jinr.ru/publish/Preprints/2002/287(D7-2002-287)e.pdf. 
  5. Audi., G; Wapstra, A. H.;, Thibault, C.; Blachot, J.; Bersillon, O. (2003). "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties". Nuclear Physics A 729 (1): 37–44, 119–120. Bibcode 2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf. 
  6. Jepson, B. E.; Shockley, G. C. (1984). "Calcium hydroxide isotope effect in calcium isotope enrichment by ion exchange". Separation Science and Technology 19 (2–3): 173–181. doi:10.1080/01496398408060653. http://www.osti.gov/energycitations/product.biblio.jsp?osti_id=6418050. 
  7. "Ununseptium – The 117th element". Dicapai pada 2012-07-07. 
  8. "Universal nuclide chart". Nucleonica. Institute for Transuranium Elements. 2007–2012. http://www.nucleonica.net/unc.aspx. Capaian 2012-07-03.  Templat:Registration required
  9. 9.0 9.1 9.2 9.3 doi:10.1103/PhysRevLett.104.142502
    Petikan ini akan disiapkan secara automatik dalam beberapa minit. Anda boleh memotong barisan atau mengembangkannya sendiri
  10. 10.0 10.1 Stark, Anne (2010). "International team discovers element 117". DOE/Lawrence Livermore National Laboratory. http://www.eurekalert.org/pub_releases/2010-04/dlnl-itd040610.php. Capaian 2012-11-29. 
  11. 11.0 11.1 11.2 11.3 "Element 117: How scientists found the atom at the end of the material". Fox News. 2010. http://www.foxnews.com/scitech/2010/04/08/element-finding-atom-end-material-world/. Capaian 2012-11-08. 
  12. Greiner, Walter (2010). Recommendations: 31st meeting, PAC for nuclear physics. PAC for Nuclear Physics. p. 6. http://www.jinr.ru/img_sections/PAC/NP/31/PAK_NP_31_recom_eng.pdf. 
  13. (Bahasa Rusia) "В лабораториях ОИЯИ. Возвращение к дубнию [In JINR labs. Returning to dubnium]". JINR. 2011. http://www.jinr.ru/news_article.asp?n_id=954&language=rus. Capaian 2011-11-09. 
  14. Barber, Robert C.; Karol, Paul J.; Nakahara, Hiromichi; Vardaci, Emanuele; Vogt, Erich W. (2011). "Discovery of the elements with atomic numbers greater than or equal to 113 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry 83 (7): 1485–1498. doi:10.1351/PAC-REP-10-05-01. 
  15. 15.0 15.1 "Russian scientists confirm 117th element". Dicapai pada 2012-07-05. 
  16. "Element 114 is named flerovium and element 116 is named livermorium". JINR. 2012. http://www.jinr.ru/news_article.asp?n_id=1274&language=eng. Capaian 2012-11-09. 
  17. Chatt, J. (1979). "Recommendations for the naming of elements of atomic numbers greater than 100". Pure and Applied Chemistry 51 (2): 381–384. doi:10.1351/pac197951020381. 
  18. Koppenol, W. H. (2002). "Naming of new elements (IUPAC Recommendations 2002)". Pure and Applied Chemistry 74 (5): 787–791. doi:10.1351/pac200274050787. http://media.iupac.org/publications/pac/2002/pdf/7405x0787.pdf. 
  19. 19.0 19.1 (Bahasa Rusia) "Синтез нового 117-го элемента [Synthesis of the new 117th element]". JINR. 2010. http://www.jinr.ru/news_article.asp?n_id=539&. Capaian 2012-11-09. 
  20. Marcillac, Pierre de; Coron, Noël; Dambier, Gérard; Leblanc, Jacques; Moalic, Jean-Pierre (2003). "Experimental detection of α-particles from the radioactive decay of natural bismuth". Nature 422 (6934): 876–878. Bibcode 2003Natur.422..876D. doi:10.1038/nature01541. PMID 12712201. 
  21. Considine, Glenn D.; Kulik, Peter H. (2002). Van Nostrand's scientific encyclopedia (edisi 9). Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-33230-5. OCLC 223349096. 
  22. 22.0 22.1 Duarte, S. B., et al. (2004). Half-life prediction for decay modes for superheavy nuclei (Report). Centro Brasiliero de Pesquisas Físicas. ISSN 0029-3865. 
  23. Chowdhury, Roy P.; Samanta, C.; Basu, D. N. (2008). "Search for long lived heaviest nuclei beyond the valley of stability". Physical Reviews C 77 (4): 044603. arXiv:0802.3837. Bibcode 2008PhRvC..77d4603C. doi:10.1103/PhysRevC.77.044603.