Oganesson on synteettinen kemiallinen alkuaine, jonka symboli on Og ja järjestysluku 118. Oganessonilla on tunnetuista alkuaineista korkein järjestysluku ja suurin atomimassa. Radioaktiivinen oganesson-atomi on hyvin epävakaa; sitä on syntetisoitu vain muutamia atomeja ja havaittu lyhytaikaisesti, ja tunnetuilla isotoopeilla puoliintumisajat ovat erittäin lyhyitä (luokkaa millisekunteja tai alle sekunnin).


Löytö ja nimeäminen

Oganesson löydettiin ensimmäisten havaintojen mukaan 2002 JINR-instituutissa (Joint Institute for Nuclear Research) Dubnassa, Venäjällä, yhteistyössä muun muassa Lawrence Livermore -laboratorion kanssa. Synteeseissä käytettiin raskasionifuusioreaktioita, joissa esimerkiksi 249Cf (kalifornium) törmäytettiin 48Ca (kalsium) ioneilla ja havaittiin lyhyitä hajoamisketjuja, jotka tulkittiin 294Og:n hajoamiseksi. Nimi oganesson annettiin vuonna 2016 IUPAC:n päätöksellä kunnioituksena ydinfysiikan tutkijalle Yuri Oganessianille; virallinen kemiallinen symboli on Og.

Isotoopit ja hajoaminen

  • Kaikki oganessonin isotoopit ovat radioaktiivisia ja keinotekoisia; vakaata isotooppia ei ole olemassa.
  • Tunnetuin ja toistuvimmin raportoitu isotooppi on 294Og. Sitä on syntetisoitu vain kourallinen atomeja eri kokeissa.
  • Oganesson hajoaa pääasiassa alfahajoamalla ketjussa, joka johtaa kevyempiin, paremmin tunnettuihin ytimiin; havaitut hajoamisketjut auttavat varmistamaan uuden alkuaineen syntymisen.

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Oganesson kuuluu ryhmään 18 (jalokaasut) jaksollisessa järjestelmässä, mutta sen käyttäytyminen poikkeaa oletetusta jalokaasun luonteesta. Teoreettiset laskelmat ennustavat voimakkaita relativistisia vaikutuksia johtuen korkean ytimellisen varauksen ja nopeiden elektronien vaikutuksesta. Näitä vaikutuksia ovat muun muassa:

  • Elektronikonfiguraation odotettu perusta on suljettu p‑kuori (7p6), mutta 7p‑orbitaalien voimakas spin‑orbit‑jakautuminen muuttaa kemiallista reaktiivisuutta.
  • Suuri polaarisoituvuus ja mahdollinen metallimainen luonne, mikä voi tehdä oganessonista vähemmän inertin kuin kevyemmät jalokaasut.
  • Joissain laskelmissa oganesson ennustetaan olevan huoneenlämpötilassa tiheä ja jopa kiinteä aine, toisin kuin muut jalokaasut, mutta nämä ennusteet ovat teoreettisia ja jäävät kokeellisesti todentamatta.
  • Mahdolliset hapetusasteet, kuten +2 tai +4, on ehdotettu teoreettisesti, mutta kemiallisia yhdisteitä ei ole pystytty valmistelemaan käytännön kokeissa johtuen isotooppien lyhyestä elinajasta.

Synteesi, tunnistus ja käytännön merkitys

Oganessonia tuotetaan raskasionifuusiolla vain harvoissa tutkimuslaitoksissa. Tuotantovolyymit ovat äärimmäisen pienet (usein vain muutama atomi tai yksittäisiä havaintoja), ja jäljitys tapahtuu nopeiden detektorijärjestelmien avulla seuraamalla hajoamisketjuja. Tämän takia oganessonin kemiallisia ominaisuuksia ei ole voitu tutkia käytännössä.

Käytännön sovelluksia ei ole; alkuaineen tieteellinen arvo liittyy ydinfysiikan, ydinreaktioiden ja teoreettisen kemiantutkimuksen laajentamiseen sekä jaksollisen järjestelmän rajan ymmärtämiseen.

Turvallisuus

Oganesson on voimakkaasti radioaktiivinen, mutta koska sitä on valmistettu vain hyvin pieniä määriä, oikeaa altistusta ihmisille ei käytännössä tapahdu. Kuten muidenkin superraskaita alkuaineita syntetisoitaessa, käsittely tapahtuu etä-, suojelu- ja eristysmenetelmin ydinlaitoksissa ja tutkimuslaboratorioissa.

Tutkimuksen näkymät

Tutkimus jatkuu sekä uusilla kokeellisilla synteeseillä että teoreettisilla laskelmilla. Keskeisiä tavoitteita ovat uusien isotooppien tuottaminen, hajoamisketjujen varmistaminen, mahdollisten kemiallisten kokeiden suunnittelu ja relativististen vaikutusten tarkempi ymmärtäminen, jotka voivat muuttaa käsitystämme jakson viimeisten alkuaineiden luonteesta.