Ха́ссий (лат. Hassium, обозначается символом Hs; исторические названия эка-осмий, уннилоктий) - 108-й химический элемент таблицы Менделеева .

Предыстория

Впервые сообщения об открытии элемента 108 появились в начале 1970 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 ученых 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 журналы «Наука и жизнь» (02/1970), «Атомная энергия» (11/1970) и другие СМИ и в апреле 1970 были обсуждены на заседаниях институтов АН СССР (геохимического, физических проблем). Впоследствии научная достоверность заключения была оспорена как недостаточно доказанная.

История

Достоверно элемент 108 был открыт в 1984 в Центре исследования тяжёлых ионов (нем. Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI), Дармштадт, Германия в результате бомбардировки свинцовой (208 Pb) мишени пучком ионов железа-58 из ускорителя UNILAC. В результате эксперимента были синтезированы 3 ядра 265 Hs, которые были надёжно идентифицированы по параметрам цепочки α-распадов. Одновременно и независимо эта же реакция исследовалась в ОИЯИ (Дубна, Россия), где по наблюдению 3 событий α-распада ядра 253 Es также был сделан вывод о синтезе в этой реакции ядра 265 Hs, подверженного α-распаду. Поскольку методика, использовавшаяся в Дубне, не позволяла зарегистрировать распад самого ядра 265 Hs, рабочая группа IUPAC в 1993 году пришла к заключению о том, что основная заслуга в открытии элемента 108 принадлежит группе из Дармштадта.

Название

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). Но в 1997 году она изменила свою рекомендацию и утвердила название хассий в честь немецкой земли Гессен (Hassia - латинское название средневекового княжества Гессен, центром которого был Дармштадт). Однако в будущем планируется переименовать элемент N° 108, хассий, в ганий.

Интернациональный коллектив физиков сообщил о получении чрезвычайно долгоживущего изотопа хассия, 108-го элемента периодической системы. Эту работу выполнили 24 исследователя из Германии, России, США, Швейцарии, Японии, Китая и Польши.

Хассий (hassium) впервые был синтезирован в 1984 году на линейном ускорителе UNILAC Института физики тяжелых ионов (Gesellschaft für Schwerionenforschung mbH, GSI), расположенного в окрестностях Дармштадта в федеральной земле Гессен (Германия). Имя нового элемента было выбрано в честь старого латинского названия Гессена — Hassia. В тех экспериментах удалось изготовить лишь несколько атомов короткоживущего изотопа хассия, период полураспада которого удалось определить лишь приблизительно; во всяком случае, он не превышал половины миллисекунды. Его ядра состояли из 108 протонов и 156 нейтронов, так что массовое число изотопа (сумма чисел протонов и нейтронов) было равно 264.

Физики давно ожидали, что более тяжелый изотоп хассия с массовым числом 270 (108 протонов и 162 нейтрона) окажется гораздо стабильнее. Этот вывод покоится на общепринятых теориях ядерной материи, из которых вытекает, что ядро обладает слоистой структурой. Согласно этой модели, внутри ядер существуют протонные и нейтронные оболочки, каждая из которых может вмещать определенное максимальное число нуклонов. Ядра с полностью заполненными оболочками особенно устойчивы по отношению к распадам. Числа нейтронов и протонов, соответствующих таким оболочкам, называются магическими . Некоторые из магических чисел надежно определены в экспериментах — это, например, 2, 8 и 20.

Магические числа сверхтяжелых искусственных элементов пока что устанавливаются лишь путем теоретических расчетов. Эти вычисления дают основания считать, что протонное число 108 и нейтронное число 162 — магические. Отсюда следует, что ядра хассия-270 являются магическими как по протонам, так и по нейтронам (дважды магическими ) и в силу этого должны отличаться повышенной стабильностью.

Новый изотоп был получен посредством бомбардировки ионами магния-26 (12 протонов и 14 нейтронов) мишени, изготовленной из 96-го элемента — кюрия-248 (96 протонов и 152 нейтрона). Эти ионы разгонялись на том же дармштадтском ускорителе UNILAC, где 22 года назад был впервые синтезирован хассий. В отдельных и очень редких случаях ядра магния на чрезвычайно короткое время сливались с ядрами кюрия, после чего эти композиты теряли по несколько нуклонов. В итоге возникали ядра хассия-269 и хассия-270 , а также еще некоторых сверхтяжелых элементов.

Пока что синтезированы только четыре атома хассия-270 . Исследователям не удалось точно зарегистрировать моменты рождения этих нуклидов, и потому они не смогли непосредственно измерить их время жизни. Косвенные оценки, основанные на определении энергий альфа-частиц, рождающихся при распаде хассия-270 , свидетельствуют о том, что его период полураспада приблизительно равен 22 секундам. Период полураспада хассия-269 в этих экспериментах оценить не удалось, однако более ранние измерения, выполненные в Германии и Японии, показывают, что он составляет около 14 секунд. Во всяком случае, по сравнению с хассием-264 эти изотопы выглядят поистине мафусаилами.

Каждый синтез ранее неизвестного сверхтяжелого элемента или его изотопа интересен и сам по себе, однако у всех этих экспериментов есть одна сверхзадача, причем фундаментальной важности. Физики-ядерщики практически уверены, что нейтронное число 184 окажется магическим. Ему могут соответствовать протонные числа 114, 120 и 126, причем последнее опять-таки должно быть магическим. Следовательно, можно предполагать, что изотопы 114-го, 120-го и 126-го элементов, содержащие по 184 нейтрона, будут жить намного дольше своих соседей. Особые надежды возлагаются на последний изотоп, поскольку он оказывается дважды магическим. Есть основания ожидать, что нуклиды с такой структурой будут жить очень долго, во всяком случае по меркам своего ближайшего окружения. Все новосозданные члены периодической системы с номерами от 110 и выше распадаются через доли секунды или секунды после рождения. Расчеты показывают, что время жизни гипотетических долгоживущих нуклидов будет измеряться как минимум часами, но не исключено, что и многими годами.

Это еще неоткрытое семейство называют островом ядерной стабильности . Его существование много лет назад предположил американский радиохимик , Нобелевский лауреат 1951 года и многолетний председатель Комиссии по атомной энергии. Он был руководителем или ключевым членом команд, создавших все девять элементов от 94-го (плутоний) до 102-го (нобелий), а также 106-й элемент, названный в его честь сиборгием. Синтез сверхтяжелых элементов, помимо всего прочего, шаг за шагом приближает ученых к заветному острову.

ХАССИЙ (лат. Hassium), Hs, химический элемент VIII группы периодической системы, атомный номер 108, атомная масса , наиболее устойчивый изотоп 269Hs.

Свойства: радиоактивен. Металл, повидимому находится в твердом состоянии при 298 K (25 °C). Цвет неизвестен, но, вероятно, металлический и серебристо-белый или серый.

Название: название от лат. Hassias (Гессен), одна из немецких земель.

Применение: Хассий — искуственно синтезированный элемент, в природе не встречается. Нигде не используется.

Открыт: в 1984 году в Центре исследования тяжелых ионов (ЦИТИ) (нем. — Gesellschaft fur Schwerionenforschung, GSI), Дармштадт, Германия Петером Армбрустером (Peter Armbruster), Готфридом Мюнценбером (Gottfried Munzenber) и другими.

Информация о химии

Гассенди (Gassendi), Пьер

Французский философ-материалист, математик и астроном Пьер Гассенди родился в Шантерсье, Прованс. Благодаря выдающимся способностям он уже в 16 лет был учителем риторики в г. Дин во Франции. Здесь же он принял духовный сан и стал...

Супрамолекулярная химия

Супрамолекулярная (надмолекулярная) химия (Supramolecular chemistry) — междисциплинарная область науки, включающая химические, физические и биологические аспекты рассмотрения более сложных, чем молекулы, химических систем, с...

Nd - Неодим

НЕОДИМ (лат. Neodymium), Nd, химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 60, атомная масса 144,24, относится к лантаноидам. Свойства: плотность 6,908 г/см3, tпл 1016 °С. Металл. Название: от греческого...