Unbiunijs (Ubu) — hipotētisks elements Nr. 121, iespējamais superaktīnijs
Unbiunijs (Ubu) — hipotētisks elements Nr.121, iespējams F bloka superaktīnijs; pagaidu IUPAC nosaukums, pirmie sintēzes mēģinājumi reģistrēti 1977. gadā.
Unbiunijs ir hipotētisks (teorētisks vai iedomāts) periodiskās sistēmas elements. To dēvē arī par ekaaktīniju. Šī elementa atomu skaits ir 121. Tam ir simbols Ubu. Nosaukums Unbiunijs un simbols Ubu ir pagaidu IUPAC nosaukumi. Šis nosaukums un simbols pastāv līdz brīdim, kad tiks noteikts pastāvīgs nosaukums. Paredzams, ka tas būs F bloka elements un superaktīnijs. Tas ir trešais elements periodiskās sistēmas astotajā periodā.
Vietas nozīme periodiskajā sistēmā un paredzamās īpašības
Unbiunijs (Z = 121) teorētiski pieder pie tā saucamajiem superaktīnijiem — elementiem aiz aktīniju sērijas, kas varētu aizpildīt F bloku astotajā periodā. Tā elektroniskā struktūra un ķīmiskās īpašības nav eksperimentāli noteiktas; to var prognozēt tikai ar kvantu mehānikas aprēķiniem. Lai gan dažādu modeļu rezultāti atšķiras, kopīgas iezīmes, ko paredz teorētiskās prognozes:
- ļoti liela atoma kodola lādiņa un intensīvas relatīvistiskas ietekmes uz iekšējiem elektronorbitāliem;
- ļoti īsas radioaktīvo izotopu pusperiodu vērtības — bieži mikrosekundēs vai vēl īsāk;
- iespējama neparasta elektroniskā konfigurācija ar konkurējošām 7d, 8s, 5g un 6f orbītām, tāpēc ķīmiskās īpašības var atšķirties no viegli prognozējamām trivalentām valences formām;
- kā metāls elementam droši vien būtu metāliskas īpašības, taču tās praktiski nav novērojamas dēļ īsajiem dzīves laikiem.
Sintēzes mēģinājumi un izmēģinājums 1977. gadā
Pirmo reizi nebiūnija sintēzi mēģināja veikt 1977. gadā, bombardējot urāna-238 mērķi ar vara-65 joniem GSI Helmholca smago jonu pētniecības centrā Darmštatē, Vācijā:
- 238U +65 Cu →303 Ubu
Atomi netika identificēti. Kopš tā laika nav ziņots par eksperimentālu, labi apstiprinātu nekādu stabilu vai ilgdzīvotspējīgu izotopu ģenerēšanu šai Z vērtībai. Sintēzes mēģinājumu rezultātus bieži ierobežo ļoti zemas ražošanas šķērsgriezuma vērtības un ļoti īsi izotopu dzīves laiki, kas padara to detektēšanu grūtu.
Metodes un izaicinājumi sintēzē
Elementu ar tik lielu kodola lādiņu parasti mēģina izveidot, izmantojot smago jonu saplūdināšanu (fusion-evaporation) — projicējot smagā elementa mērķi ar ātriem joniem, kas apvienojas, veidojot pārejas savienojumu, no kura iztvaiko daži neitroni. Galvenie izaicinājumi:
- ļoti zema sintēzes šķērsgriezuma vērtība — nepieciešami ilgi eksperimentālie laiki un augsta plūsma, lai iegūtu pat dažus atomus;
- ekstremāli īsi pusperiodi — daži izotopi var sabrukt pirms to noķeršanas vai identifikācijas;
- liela Coulomba atgrūšanās starp reaktīvajām kodoldaļiņām — samazina saplūšanas varbūtību;
- detektoru un separācijas sistēmu tehniskās prasības, lai ātri un droši identificētu atsevišķus atoma atmestus signālus.
Teorētiskās prognozes un stabilitātes jautājumi
Teorētiskie aprēķini parāda, ka elementu reģionā ap Z≈120–126 iespējama atsevišķu izotopu relatīva stabilitātes uzlabošana (tā dēvētā "stabilitātes sala"), taču vai un cik izteikta tā ir pie Z = 121, ir atkarīgs no neitronu skaita un kodola struktūras detaļām. Pat, ja kāds izotops būtu relatīvi ilgdzīvotspējīgs salīdzinot ar blakus elementiem, tā dzīvotspēja, visticamāk, būtu ierobežota un sarežģīti izmantojama praktiskos nolūkos.
Vēsturiskā un nomenklatūras piezīme
Kā minēts, Unbiunijs un simbols Ubu ir pagaidu nosaukumi pēc IUPAC sistemātikas (no latīņu/angļu sistemātiskajiem nosaukumiem, kas atspoguļo ciparus elementa atomskaitā). Ja un kad elements tiks droši sintezēts un tā īpašības apstiprinātas, atklātāji varēs ierosināt pastāvīgu nosaukumu, ko apstiprinās IUPAC.
Nākotnes perspektīvas
Ar pašreizējām tehnoloģijām un finansējuma iespējām elementa 121 sintēze nav sasniegta. Tomēr attīstoties kodoleksperimentu tehnoloģijām, spējai radīt augstākas intensitātes jonu strūklas un uzlabojoties detekcijas metodēm, nākotnē var parādīties jauni mēģinājumi. Teorētiskie pētījumi turpina izpētīt iespējamās elektroniskās konfigurācijas, kodolstrukturālās īpašības un potenciālās ķīmiskās īpašības, lai labāk sagatavotos eksperimentāliem meklējumiem.
Meklēt