Ununennium (Uue, alkuaine 119) – ominaisuudet, ennusteet ja tutkimus
Ununennium (Uue, alkuaine 119) — ennusteet ja ominaisuudet: radioaktiivisuus, mahdollinen alkalimetalli, reaktiivisuusvertailut ja ajankohtainen tutkimus sekä kokeelliset yritykset.
Ununennium eli alkuaine 119 on kemiallinen alkuaine. Sen symboli jaksollisessa järjestelmässä on Uue. IUPAC:n antamina korvaavina niminä käytetään muotoa ununennium (systemaattinen nimi) ja merkkiä Uue, kunnes mahdollinen löytöryhmä esittää pysyvän nimen ja IUPAC sen hyväksyy. Ununennium on alkuaine, jolla on pienin atomiluku, jota ei ole vielä vahvistetusti luotu. Sen luonnollisia esiintymiä ei tunneta ja kaikki isotoopit ennustetaan olevan radioaktiivisia.
Syntetisointi ja etsintä
Ununenniumin syntetisointi vaatisi raskasydinfuusioreaktion, jossa kevyempiä ioneja törmäytetään hyvin raskaaseen aktiniditavoitteeseen. Tällaiset kokeet ovat teknisesti haastavia: reaktiivisuus pienillä poikkipinnoilla (todennäköisyudet ovat erittäin pieniä, usein pikobarnien tai femtobarnien luokkaa), tarve hyville kohdeaineille sekä herkille detektoreille ja pitkäkestoiselle säteilyturvallisuudelle tekevät työstä vaikeaa. Useat kansainväliset tutkimusryhmät — mukaan lukien Yhdysvalloissa, Saksassa, Venäjällä ja Japanissa toimineet laitokset — ovat tehneet tai suunnitelleet kokeita elementin 119 löytämiseksi, mutta toistaiseksi ei ole raportoitu vahvistettua havaintoa sen muodostumisesta. Vuoteen 2026 mennessä ununenniumia ei ole vielä vahvistetusti syntetisoitu.
Ominaisuudet ja ennusteet
Ununenniumin sijainti jaksollisessa järjestelmässä viittaa siihen, että se kuulunee alkalimetalleihin ja olisi kemiallisesti läheistä seuraaville kevyemmille alkuaineille: litium, natrium, kalium, rubidium, cesium ja fransium. Ennusteiden mukaan ununenniumilla on muodollisesti yksi valenssielektroni ja se olisi muodoltaan eka-alkalimetalli. Monet laskennalliset tutkimukset kuitenkin osoittavat, että vahvat relativistiset vaikutukset — jotka muuttavat elektronien liikettä erittäin raskaiden atomiytimien läheisyydessä — voivat aiheuttaa poikkeamia klassisista odotuksista:
- Elektronikonfiguraatio: muodollinen ulkokehän rakenne muistuttaisi 8s1-configuraatiota, mutta 7p-orbitaalien relativistinen käyttäytyminen voi vaikuttaa kemialliseen reaktioalttiuteen.
- Reaktiivisuus: ununennium saattaa olla vähemmän reaktiivinen kuin sen kevyemmät serkut cesium ja fransium; joissain ennusteissa se käyttäytyisi enemmän kaliumin tai rubidiumin tavoin.
- Oxidaatiotilat: pääasiallinen odotettu oksidaatiotila on +1, mutta lyhytaikaisten yhdisteiden tai ionien erityisolosuhteissa voidaan ennustaa myös poikkeavia tiloja.
- Fysikaaliset ominaisuudet: elementti olisi metallinen ja hyvin raskas, mutta tarkat tiedot kuten tiheys, sulamis- ja kiehumispisteet perustuvat vain laskelmiin.
Isotoopit, hajoamiset ja "stabiilius"
Kaikkien ununenniumin isotooppien ennustetaan olevan hyvin lyhytikäisiä. Mahdolliset syntetisoitavat nuklidit olisivat hyvin neutroniköyhiä verrattuna teoreettiseen "stabiilisuuden saareen" (joka usein liitetään neutronilukuun N ≈ 184). Jos tulevaisuudessa onnistutaan tuottamaan neutronipitoisempia isotooppeja lähellä tätä aluetta, niiden puoliintumisajat voisivat olla pitempiä, mutta nykyisissä kokeissa odotukset ovat millisekuntien tai sekuntien luokkaa. Hajoamismuotoina ennustetaan pääasiassa alfahajoamista ja spontaania fissioita. Löydöt todettaisiin tyypillisesti havaitsemalla hajoamisketjuja, jotka johtavat tunnettuun, jo tunnistettuun tytärytimeen.
Nimeäminen ja mahdollinen käyttö
Kun elementti 119 synnytetään ja löytö hyväksytään kansainvälisesti, löytäneet tutkimusryhmät saavat oikeuden ehdottaa pysyvää nimeä ja symbolia. Siihen asti käytössä on systemaattinen nimi ununennium ja symboli Uue. Koska kaikki mahdolliset isotoopit olisivat erittäin radioaktiivisia ja lyhytikäisiä, ununenniumin käytön odotetaan rajoittuvan tutkimukseen: sen syntetisointi ja karakterisointi auttaisivat ymmärtämään ydinrakennetta, ydinreaktioita ja relativististen vaikutusten merkitystä kemiassa sekä täydentämään jaksollista järjestelmää.
Yhteenvetona: ununennium on ennustettu, mutta toistaiseksi tuntematon superraskas alkuaine. Sen kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet perustuvat teoreettisiin laskelmiin, ja sen tuottaminen kokeellisesti vaatii kehittyneitä raskasionitekniikoita ja optimaalista kohde- ja projektielinvalintaa. Tulevat kokeet ja mahdollinen syntetisointi antavat lopullisen tiedon siitä, kuinka hyvin ennusteet pitävät paikkansa.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on Ununennium?
V: Ununennium on ennustettu kemiallinen alkuaine, jonka symboli on Uue.
K: Mitä symboli Uue tarkoittaa?
V: Symboli Uue on IUPAC:n tekemä korvaava nimi, joka tarkoittaa latinaksi "yksi-yksi-yhdeksän-iumia".
K: Onko Ununenniumia luotu aiemmin?
V: Ei, Ununennium on alkuaine, jolla on pienin järjestysluku ja jota ei ole vielä luotu.
K: Mitä ominaisuuksia Ununenniumilla on?
V: Ununenniumin ominaisuuksia ei tunneta, mutta monia niistä ennustetaan. Sen uskotaan olevan alkalimetalli, ja kaikkien isotooppien ennustetaan olevan radioaktiivisia.
K: Mitkä maat ovat yrittäneet valmistaa Ununenniumia?
V: Amerikkalaiset, saksalaiset ja venäläiset ryhmät ovat yrittäneet valmistaa Ununenniumia, mutta kaikki ovat epäonnistuneet.
K: Mitkä maat aikovat työskennellä Ununenniumin parissa vuosina 2019 ja 2020?
V: Japanin ja Venäjän joukkueet aikovat työskennellä Ununenniumin parissa vuosina 2019 ja 2020.
K: Miksi Ununenniumista käytetään joskus nimitystä Uue?
V: Ununenniumiin viitataan joskus nimellä Uue, koska se on IUPAC:n tekemä korvaava nimi, joka tarkoittaa latinaksi "one-one-nine-ium", kunnes pysyvät nimet on tehty.
Etsiä