Коперниций

Коперниций
Коперниций
	← Рентгений \| Нихоний →
Внешний вид простого вещества
	вероятно, жидкий металл
Свойства атома
Название, символ, номер	Коперниций (Cn) / Copernicium (ранее — Ununbium (Uub), иногда экартуть (Ehg)), 112
Атомная масса ; (молярная масса)	[285] (массовое число наиболее устойчивого изотопа)
Электронная конфигурация	возможно [Rn] 5f14 6d10 7s2
Химические свойства
Степени окисления	+2, +4 (более вероятна)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)	предположительно 14 г/см³
Температура плавления	10 ± 11 °C (прогноз)
Температура кипения	67 ± 10 °C (прогноз)
Номер CAS	54084-26-3

112	Коперниций
Cn (285)
5f¹⁴6d¹⁰7s²

Копе́рниций (лат. Copernicium, Cn^[4]; ранее использовались названия уну́нбий (лат. Ununbium, Uub), копе́рникий и эка-ртуть) — 112-й химический элемент. Ядро наиболее стабильного из его известных изотопов, ²⁸⁵Cn, состоит из 112 протонов, 173 нейтронов и имеет период полураспада около 34 секунд, атомная масса этого нуклида равна 285,177(4) а. е. м.^[1]. Относится к той же химической группе, что и цинк, кадмий и ртуть.

История

Впервые о возможном синтезе 112-го элемента заявил А. Маринов в 1971 году. Группа под руководством Маринова облучала вольфрам протонами с энергией 24 ГэВ. Предполагалось, что атом вольфрама, столкнувшись с высокоэнергетичным протоном, приобретает достаточную энергию для слияния с другим атомом вольфрама. В результате они обнаружили цепочки α-распадов, предположительно исходящие от 112-го элемента^[5]^[6]^[7]. Однако последующие исследования показали, что подобная интерпретация результатов была ошибочной.

Коперниций впервые синтезирован 9 февраля 1996 года в Институте тяжёлых ионов (нем. Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI) в Дармштадте, Германия С. Хофманном (S. Hofmann), В. Ниновым (V. Ninov), Ф. П. Хессбергером (F. P. Hessberger), П. Армбрустером (P. Armbruster), Х. Фолгером (H. Folger), Г. Мюнценбергом (G. Münzenberg) и другими. Два ядра ²⁷⁷Cn были получены путём реакций ускоренных атомных ядер цинка-70 на мишени из свинца-208 в ускорителе тяжёлых ионов^[8].

Более тяжёлые изотопы коперниция были получены позднее (в 2000 и 2004 годах) в Объединённом институте ядерных исследований (Дубна, Россия) в качестве продуктов распада изотопов флеровия^[9]^[10]^[11].

В 2006 году в том же Объединённом институте ядерных исследований синтез изотопов элемента был подтверждён его химическим идентифицированием по конечному продукту распада. Мишень из плутония-242 облучалась ионами кальция-48. В реакции образовывался изотоп элемента 114 (²⁸⁷Fl) и проникал в камеру со смесью гелия и аргона при атмосферном давлении. После альфа-распада примерно через полсекунды ²⁸⁷Fl превращался в изотоп элемента 112 (²⁸³Cn), который газовой струёй переносился в криогенную камеру с золотыми детекторами. На детекторах были зарегистрированы распады ядер элемента 112^[12]^[13].

Открытие 112-го элемента было признано в мае 2009 года^[14] Международным союзом теоретической и прикладной химии, после этого был начат процесс утверждения его названия^[15].

Известные изотопы

Изотоп	Масса	Период полураспада^[16]	Тип распада
²⁸²Cn	282	0,50+0,33 −0,1 мс	спонтанное деление
²⁸³Cn	283	4,0+1,3 −0,7 с	α-распад в ²⁷⁹Ds (90 %), спонтанное деление (10 %)
²⁸⁴Cn	284	101+41 −22 мс	спонтанное деление (98 %), α-распад в ²⁸⁰Ds (2 %)
²⁸⁵Cn	285	30+30 −10 с	α-распад в ²⁸¹Ds

Происхождение названия

Учёные GSI предложили для 112-го элемента название Copernicium (Cn) в честь Николая Коперника^[17]. 19 февраля 2010 года, в день рождения Коперника, ИЮПАК официально утвердил название элемента^[18]^[19]^[20]. В средствах массовой информации в качестве русского названия элемента используется как название «коперниций»^[21], так и «коперникий»^[19]^[20]. Общепризнанного и (или) официально утверждённого русского названия этого элемента на конец февраля 2010 года нет.

Споры развернулись вокруг символа элемента^[22]. Первоначально предложенный первооткрывателями символ Cp был признан неподходящим по двум причинам:

в органической химии этим символом обозначают радикал циклопентадиенил;
в Германии лютеций долгое время называли кассиопий и обозначали его символом Cp.

Ранее для него предлагались названия штрассманий St, венусий Vs, фриший Fs, гейзенбергий Hb, а также лаврентий Lv, виксхаузий Wi, гельмгольций Hh^[23].

Химические свойства

Как гомолог ртути, коперниций способен адсорбироваться на поверхности золота, а также присоединяться к поверхности селена, образуя селенид (CnSe)^[24]^[25].

Примечания

↑ ¹ ² Meija J. et al. Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2016. — Vol. 88, no. 3. — P. 265–291. — doi:10.1515/pac-2015-0305. Архивировано 31 марта 2016 года.
↑ Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
↑ ¹ ² ³ Mewes, J.-M.; Smits, O. R.; Kresse, G.; Schwerdtfeger, P. (2019). "Copernicium is a Relativistic Noble Liquid". Angewandte Chemie International Edition. doi:10.1002/anie.201906966.
↑ Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
↑ Marinov A., Batty C. J., Kilvington A. I., Newton G. W. A., Robinson V. J., Hemingway J. D. Evidence for the Possible Existence of a Superheavy Element with Atomic Number 112 // Nature. — 1971. — Vol. 229. — P. 464-467. — ISSN 0028-0836. — doi:10.1038/229464a0.
↑ Katcoff S., Perlman M. L. Experiments related to Possible Production of Superheavy Elements by Proton Irradiation // Nature. — 1971. — Vol. 231. — P. 522-524. — ISSN 0028-0836. — doi:10.1038/231522a0.
↑ Batty C. J., Kilvington A. I., Weil J. L., Newton G. W. A., Skarestad M., Hemingway J. D. Search for Superheavy Elements and Actinides Produced by Secondary Reactions in a Tungsten Target // Nature. — 1973. — Vol. 244. — P. 429-430. — ISSN 0028-0836. — doi:10.1038/244429a0.
↑ S. Hofmann et al. The new element 112 (англ.) // Zeitschrift für Physik A. — 1996. — Vol. 354, no. 3. — P. 229—230. (недоступная ссылка)
↑ Yu. Ts. Oganessian et al. Synthesis of Superheavy Nuclei in the ⁴⁸Ca + ²⁴⁴Pu Reaction (англ.) // Physical Review Letters. — 1999. — Vol. 83, no. 16. — P. 3154—3157.
↑ Yu. Ts. Oganessian et al. Measurements of cross sections and decay properties of the isotopes of elements 112, 114, and 116 produced in the fusion reactions ²³³,²³⁸U, ²⁴²Pu, and ²⁴⁸Cm+⁴⁸Ca (англ.) // Physical Review C. — 2004. — Vol. 70. — P. 064609.
↑ Yu. Ts. Oganessian et al. Synthesis of the isotopes of elements 118 and 116 in the ²⁴⁹Cf and ²⁴⁵Cm+⁴⁸Ca fusion reactions (англ.) // Physical Review C. — 2006. — Vol. 74. — P. 044602. Архивировано 13 сентября 2019 года.
↑ R. Eichler et al. Confirmation of the Decay of ²⁸³112 and First Indication for Hg-like Behavior of Element 112 (англ.) // Nuclear Physics A. — 2007. — Vol. 787, no. 1—4. — P. 373—380. (недоступная ссылка)
↑ Михаил Молчанов. Открытие подтверждено // В мире науки. — 2006. — № 7 (июль). Архивировано 28 сентября 2007 года.
↑ Robert C. Barber et al. Discovery of the element with atomic number 112 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2009. — Vol. 81, no. 7. — P. 1331—1343. — ASAP Articles
↑ Start of the Name Approval Process for the Element of Atomic Number 112 (англ.). IUPAC (20 июля 2009). — Пресс-релиз. Дата обращения: 3 августа 2009. Архивировано 29 июня 2011 года.
↑ Nudat 2.5 (неопр.). Дата обращения: 1 августа 2007. Архивировано 14 июля 2018 года.
↑ Element 112 shall be named “copernicium” (англ.). GSI (14 июля 2009). — Пресс-релиз. Дата обращения: 16 июля 2009. Архивировано 7 августа 2011 года.
↑ Element 112 is Named Copernicium (англ.). IUPAC (20 февраля 2010). — Пресс-релиз IUPAC. Дата обращения: 22 февраля 2010. Архивировано 2 сентября 2011 года.
↑ ¹ ² Тяжёлый 112-й элемент, синтезированный учёными, назван «коперникий» (неопр.). Архивировано 24 февраля 2010 года. // Сообщение РИА Новости от 19 февраля 2010 года. (Дата обращения: 22 февраля 2010)
↑ ¹ ² У 112-го элемента появилось официальное название (неопр.). Архивировано 23 февраля 2010 года. (Дата обращения: 22 февраля 2010)
↑ 112-й элемент таблицы Менделеева назвали «коперниций» (неопр.). Архивировано 4 марта 2016 года. // Сообщение на сайте Новая Европа. (Дата обращения: 22 февраля 2010)
↑ Juris Meija. The need for a fresh symbol to designate copernicium (англ.) // Nature : journal. — 2009. — Vol. 461, no. 7262. — P. 341. — doi:10.1038/461341c. — PMID 19759598.
↑ Ununbium (неопр.) (недоступная ссылка — история).
↑ Gäggeler, H. W. Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements (неопр.) 26–28. Paul Scherrer Institute (2007). Архивировано из оригинала 20 февраля 2012 года.
↑ Paul Scherrer Institute. Annual Report 2015: Laboratory of Radiochemistry and Environmental Chemistry (неопр.). Paul Scherrer Institute (2015). Дата обращения: 4 марта 2021. Архивировано 20 декабря 2016 года.