Tennessiini (aiemmin Ununseptium, joka tarkoittaa latinaksi "yksi-yksi-seitsemän-iumia") on radioaktiivinen superraskas ihmisen valmistama kemiallinen alkuaine. Sen symboli on Ts ja järjestysluku 117. Se on kaikista alkuaineista toiseksi raskain ja toiseksi viimeinen alkuaine. Se kuuluu jaksollisen järjestelmän ryhmään 17, jossa ovat halogeenit. Sen ominaisuuksia ei vielä täysin tunneta, mutta se on todennäköisesti metalloidi. Venäläiset ja yhdysvaltalaiset tutkijat ilmoittivat tennessiinin löytymisestä vuonna 2010. He tekivät yhteistyötä, ja se on uusin löydetty alkuaine vuonna 2019. Se on nimetty Tennesseen osavaltion mukaan, eikä sillä ole muita käyttötarkoituksia kuin tutkimus.


 

Löytö ja nimeäminen

Tennessiini syntetisoitiin ensimmäisen kerran vuonna 2010 kansainvälisessä yhteistyössä, jossa keskeinen rooli oli venäläisellä Joint Institute for Nuclear Researchin (JINR) tutkimusryhmällä Dubnassa ja yhdysvaltalaisilla yhteistyökumppaneilla. Ensimmäiset tulokset vahvistettiin myöhemmillä kokeilla, ja kansainväliset järjestöt arvioivat löydön. Kansainvälinen kemianliitto IUPAC hyväksyi alkuaineen nimen tennessiini virallisesti vuonna 2016. Nimi kunnioittaa Tennesseen osavaltiota ja siellä toimineita tutkimuslaitoksia ja yliopistoja, jotka ovat osallistuneet transuranisten alkuaineiden tutkimukseen.

Syntetisointi ja isotoopit

Tennessiiniä tuotetaan synteettisesti hyvin pienissä määrissä ydinreaktioissa. Tyypillisesti tuotantomenetelmässä kohdetta, joka sisältää raskasta isotooppia (esimerkiksi berkelium-249), pommitetaan kalsium-48-ionioksilla. Tällaisissa fuusioreaktioissa syntyy lyhytikäisiä tennessiinin isotooppeja; tunnetuimpia havaittuja isotooppeja ovat esimerkiksi 293Ts ja 294Ts. Näillä isotoopeilla puoliintumisajat ovat hyvin lyhyitä — tyypillisesti millisekunneista sekunteihin riippuen isotoopista ja tuotantotavasta — joten ne häviävät nopeasti beetaja tai alfasäteilyn seurauksena.

Kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet

Tennessiinin kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia ei ole mahdollista tutkia laajasti kokeellisesti, koska sitä voidaan valmistaa vain muutamia atomiyksilöitä kerrallaan ja ne hajoavat nopeasti. Laskennalliset mallit ja teoreettiset tutkimukset ennustavat kuitenkin seuraavaa:

  • Paikka jaksollisessa järjestelmässä on ryhmä 17, joten se odotetaan olevan halogeeni ja elektronikonfiguraation päätepäässä on 7p5. Relativistiset ilmiöt (erityisesti voimakkaat relativistiset muutokset hyvin raskaiden atomien elektronien liikkeessä) voivat kuitenkin muuttaa orbitalien järjestystä ja käyttäytymistä.
  • Relativistiset vaikutukset saattavat aiheuttaa sen, että tennessiini osoittaa poikkeamia kevyemmistä halogeeneista: se voi olla vähemmän elektronegatiivinen ja osoittaa metallimaisia tai metalloidisia piirteitä verrattuna esimerkiksi klooriin tai jodiin.
  • Laskennallisesti ennustetaan, että tennessiini voi muodostaa yhdisteitä, mutta kokeellisia tietoja näistä yhdisteistä ei ole kattavasti saatavilla. Yhdisteiden stabiilisuus ja hapetusluvut voivat poiketa kevyemmistä halogeeneista.

Käyttö, turvallisuus ja merkitys

Tennessiiniä ei esiinny luonnossa vapaana eikä sillä ole tunnettuja kaupallisia käyttötarkoituksia. Sitä tuotetaan vain perustutkimusta varten hyvin pieninä määrinä. Koska kaikki tunnetut isotoopit ovat hyvin radioaktiivisia ja lyhytikäisiä, aineen käsittely vaatii erikoisvarusteet ja tarkat turvallisuusprotokollat ydinenergian tutkimuslaitoksissa.

Merkitys: Tennessiinin arvo on puhtaasti tieteellinen: sen synteesi ja tutkimus auttavat laajentamaan tutkijoiden ymmärrystä erittäin raskaiden atomien ydin- ja elektronirakenteesta, relativistisista vaikutuksista atomitasolla sekä jaksollisen järjestelmän käyttäytymisestä äärimmäisissä olosuhteissa.

Huomautus: Edellisessä kappaleessa alkuperäisessä tekstissä mainittu väite "se on uusin löydetty alkuaine vuonna 2019" ei ole tarkka ilmaisu. Tennessiinin ensimmäiset syntetisoinnit tapahtuivat vuosina 2010–2012, ja sen nimeäminen vahvistettiin IUPACin toimesta vuonna 2016.