釒波(Bohrium)


簡介

釒波是一種人造元素,由於其極短的半衰期,研究起來特別困難。然而,它在1981年透過在德國重離子研究所用Cr-54轟擊Bi-209而被發現,直到2000年,專家小組才能夠製造出足夠大量的這種元素來研究其化學特性。較重的同位素衰變最慢,觀察到的最長時間勉強超過60秒。這種元素的極低穩定性限制了其研究範圍,使其超越了基礎科學研究。

釒波的命名可能源於丹麥科學家尼爾斯·玻爾,他的原子結構開創性研究對原子物理學至關重要。這種合成元素在自然界似乎非常稀有,但被認為是一種非常堅硬的金屬。1976年,戈特弗裡德·明岑貝格和彼得·阿姆布魯斯特發現了這種金屬。

什麼是釒波?

釒波是6d系中的第五個過渡金屬,也是元素週期表中7族中最重的元素。釒波可以歸類為過渡金屬。釒波的合成最初在1976年由蘇聯提出。因此,最終被認可的合成直到1981年才由德國達姆施塔特GSI的一組研究人員首次實現。釒波是一種放射性元素,可以透過化學方法合成。這種金屬大約有十種同位素。

最穩定的同位素似乎是Bh270,其半衰期約為61秒。釒波透過α衰變機制衰變併產生釒杜(Db)-266。在水溶液中,七價釒波預計不穩定,但會很容易轉化為更穩定的四價釒波。釒波也應該形成揮發性氧化物Bh2O7。當氧化物溶於水時,會形成HbHO4。釒波的氧氟化物的合成可能有助於識別類錸的特性。

由於其合成非常受限且成本高昂,以及釒波快速衰變的事實,因此對其及其化合物的性質研究相對較少。到目前為止,已經觀察到一些獨特的化學性質,但釒波金屬的性質尚不清楚,只有推測。

釒波的結構

釒波的性質

  • 原子序數為107,原子量為270。

  • 電子構型為[Rn]5f14 6d5 7s2

  • 在+7氧化態下穩定。

  • 具有金屬表面,呈銀白色/灰色。

  • 晶體結構為密排六方結構。

  • 估計原子半徑約為128 pm。

  • 預計是一種相對較重的金屬,密度約為22.5 g/cm3

  • 預測沸點約為5000 K,熔點約為1700 K。

  • 含有10種同位素,其中最穩定的是Bh270,因為它的半衰期約為61秒。

  • 人造過渡元素的原子質量主要由元素週期表中最長壽命的同位素決定。

  • 原子質量的設定方式應考慮未來可能產生具有更長半衰期的新的同位素。

  • 某些化學測試表明,釒波金屬是7族元素錸的較重同系物。

釒波的用途

由於到目前為止只產生了極少量的這種金屬原子,因此除了科學研究之外,釒波目前似乎沒有任何特殊的用途。此外,由於其稀有性,釒波僅被科學家使用,沒有記錄對人和機構的負面影響和應用。

釒波的來源

釒波的來源目前尚不清楚。這是一種透過化學方法少量合成的金屬。杜布納小組透過用Cr-54重離子轟擊Bi-204來生產這種金屬。你可以使用塗有脆性Bi元素塗層的快速旋轉圓柱體來獲得它。該容器被改造成了一個靶子。用傾斜的Cr-54離子流轟擊它。整個過程使研究人員能夠看到最終的固體金屬大約0.0002秒。

結論

釒波是一種人工合成的金屬,原子序數為107,符號為Bh。1976年,由彼得·阿姆布魯斯特和戈特弗裡德·明岑貝格領導的研究小組在德國達姆施塔特重離子研究學會發現了它。釒波是一種固體金屬,屬於元素週期表的第七週期和第三族。它是一種惰性氣體狀元素,具有高度穩定的電子構型。它是一種銀白色的金屬,非常脆,在空氣中緩慢氧化。它是一種高密度金屬,密度與鉛元素相當。它在自然界中不存在,但預計會在超新星爆發中產生。

常見問題

1. 什麼導致釒波發生反應?

由於只合成了少量釒波,其與空氣的反應性尚不清楚。它們的反應性應該與錸和鎝元素相似。

2. 釒波對人體有害嗎?

釒波沒有生物學意義。它特別有毒,因為它是一種重金屬,會衰變釋放α粒子。

3. 釒波易燃嗎?

釒波的可燃性尚未得到證實,因為只合成了少量釒波原子。

4. 釒波的丰度如何?

它尚未在自然界中發現,僅在實驗室中合成了少量原子。其組成和外觀尚不清楚,但反應性與錸相似。釒波太稀有,無法有任何家用和工業用途。

5. 釒波名稱的意義是什麼?

釒波是一種人造金屬,以丹麥物理學家尼爾斯·玻爾命名。該元素最初被稱為尼爾斯玻爾釒波,符號為Ns,但國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)將其簡化,因為沒有其他元素有完整的名稱。

6. 釒波的質地是什麼樣的?

釒波是一種透過實驗合成的放射性同位素。它很可能是銀白色的金屬。Bh-262可能是最穩定的形式,半衰期為17秒。

7. 釒波有多少不同的能級?

Bh原子含有107個電子,電子層結構為2.8.18.32.32.13。

更新於:2024年3月15日

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