Livermorij

Livermorij je vještački hemijski element sa simbolom Lv i atomskim brojem 116. To je ekstremno radioaktivni element koji je dobijen samo u laboratoriji, a nikad nije pronađen u prirodi. Element je dobio ime po Nacionalnoj laboratoriji "Lawrence Livermore" u Sjedinjenim Američkim Državama, koja je u saradnji sa Združenim institutom za nuklearna istraživanja iz Dubne, Rusija, otkrila livermorij tokom eksperimenata izvedenim u periodu između 2000. i 2006. godine. Naziv laboratorije upućuje na ime grada Livermore u američkoj saveznoj državi Kaliforniji, gdje se laboratorija i nalazi, a još dalje, grad je dobio ime po zemljoposjedniku i rančeru Robertu Livermoreu.

Livermorij,  ₁₁₆Lv

Livermorij u periodnom sistemu
↓                                                                     ↓                                                             →                                                             →
Hemijski element, Simbol, Atomski broj	Livermorij, Lv, 116
Serija	Metali
Grupa, Perioda, Blok	16, 7, p
Izgled	-
Zastupljenost	0 %
Atomske osobine
Atomska masa	oko 293 u
Atomski radijus (izračunat)	183 (pretpostavka)[1] (-) pm
Kovalentni radijus	162–166 (ekstrapolirano)[2] pm
Van der Waalsov radijus	? pm
Elektronska konfiguracija	[Rn] 5f146d107s27p4[3]
Broj elektrona u energetskom nivou	2, 8, 18, 32, 32, 18, 6
1. energija ionizacije	723,6 (pretpostavka)[3] kJ/mol
2. energija ionizacije	1331,5 (pretpostavka)[1] kJ/mol
3. energija ionizacije	2846,3 (pretpostavka)[1] kJ/mol
Fizikalne osobine
Agregatno stanje	čvrsto (pretpostavka)[2][3]
Gustoća	12900 (pretpostavka)[3] kg/m3
Magnetizam	?
Tačka topljenja	637–780 (ekstrapolirano)[2] K (364–507 °C)
Tačka ključanja	1035–1135 (ekstrapolirano)[2] K (762–862 °C)
Molarni volumen	? m3/mol
Toplota isparavanja	7,61 (pretpostavka)[2] kJ/mol
Toplota topljenja	42 (pretpostavka)[1] kJ/mol
Brzina zvuka	? m/s
Hemijske osobine
Oksidacioni broj	-2, +2, +4 (pretpostavka)[3]
Oksid	?
Elektrodni potencijal	?
Elektronegativnost	? (Pauling-skala)
Izotopi
Izo RP t1/2 RA ER (MeV) PR 289Lv sin 10 ms α 285Fl 290Lv sin 15 ms α 11,3 286Fl 291Lv sin 6,3 ms α 11,0 287Fl 292Lv sin 18 ms α 10,71 288Fl 293Lv sin 53 ms α 289Fl
Sigurnosno obavještenje
Oznake upozorenja Simbol nepoznat
Obavještenja o riziku i sigurnosti	R: nema oznaka upozorenja R S: nema oznake upozorenja S
Ostala upozorenja
Radioaktivnost
Radioaktivni element Radioaktivni element
Ako je moguće i u upotrebi, koriste se osnovne SI jedinice. Ako nije drugačije označeno, svi podaci dobijeni su mjerenjima u normalnim uvjetima.

Naziv elementa usvojila je Međunarodna unija za čistu i primijenjenu hemiju (IUPAC) 30. maja 2012. godine.^[4] Do danas su otkrivena četiri izotopa livermorija, čiji maseni brojevi su između 290 i 293, uključujući, a najduže živeći izotop među njima je livermorij-293 sa vremenom poluraspada od oko 60 milisekundi. Istraživanja ukazuju na postojanje i petog izotopa sa masenim brojem 294, čiji dokaz postojanja još nije definitivno pronađen. U periodnom sistemu, nalazi se u p-bloku transaktinidnih elemenata. Spada u 7. periodu elemenata i smješten je u 16. grupu kao najteži halkogeni element, mada do danas nije potvrđeno da će se on ponašati kao teži homolog halkogena polonija. Izračuni pokazuju da bi livermorij mogao imati neke osobine slične svojim lakšim homolozima (kisik, sumpor, selen, telur i polonij), te da bi mogao biti postprelazni metal, mada bi također moglo postojati i mnogo značajnih razlika među njima.

Historija

Otkriće

Livermorij je prvi put sintetiziran 19. jula 2000. godine kada su naučnici u Dubni (JINR; Združeni institut za nuklearna istraživanja) bombardirali metu sačinjenu od kirija-248 brzim ionima kalcija-48. U toj reakciji opažen je jedan atom, koji se vrlo brzo raspao alfa raspadom, energijom raspada od 10,54 MeV na izotop flerovija. Rezultati eksperimenta objavljeni su u decembru iste godine.^[5]

248
96Cm + 48
20Ca → 296
116Lv* → 293
116Lv + 3 1
0n → 289
114Fl + α

Proizvod raspada izotopa flerovija ("kćerka" izotop) imao je osobine koje su odgovarale onima izotopa flerovija koji je prvobitno sintetiziran u junu 1999. godine, za koji se pretpostavljalo da se radi o ²⁸⁸Fl^[5]. Ta pretpostavka implicirala je da je "roditeljski" izotop bio livermorij ²⁹²Lv. Kasniji radovi u decembru 2002. navodili su da je sintetizirani izotop flerovija zapravo bio ²⁸⁹Fl, pa je u tom slučaju sintetizirani atom livermorija morao biti zapravo ²⁹³Lv.^[6]

Potvrda otkrića

Naučnici sa JINR instituta proveli su i drugi eksperiment tokom aprila i maja 2001. kada su sintetizirali još dva atoma livermorija.^[7] U istom eksperimentu također su opazili i lanac raspada koji je odgovarao prvom opaženom raspadu flerovija iz decembra 1998, za koji se smatralo da pripada izotopu ²⁸⁹Fl.^[7] Nikad poslije toga nije više opažen izotop flerovija sa istim osobinama kao onaj otkriven u decembru 1998. čak i u istoj ponovljenoj reakciji. Kasnije je otkriveno da izotop ²⁸⁹Fl ima drugačije osobine raspada te da prvobitno opaženi atom flerovija bi zapravo mogao biti njegov nuklearni izomer ^289mFl.^[5][8] Opažanja izomera ^289mFl u ovoj seriji eksperimenata mogu dati naznaku o formiranju "roditeljskog" izomera livermorija, konkretno ^293mLv, ili rijetkoj i prethodno neotkrivenoj grani lanca raspada ranije već otkrivenih stanja ²⁹³Lv do ^289mFl. Niti jedna od ovih mogućnosti nije zasigurna, te je za pozitivno identificiranje ove aktivnosti potrebno izvršiti daljnja istraživanja. Druga navedena mogućnost jeste da je prvobitno otkriveni atom u decembru 1998. bio ²⁹⁰Fl, jer je korišten snop male energije u prvom eksperimentu, čineći 2n kanal mogućim, u tom slučaju "roditeljski" izotop bi nedvosmisleno bio ²⁹⁴Lv, međutim ova pretpostavka još uvijek zahtijeva potvrdu u reakciji ²⁴⁸Cm(⁴⁸Ca,2n)²⁹⁴Lv.^[5][8][9]

Sintezu livermorija u odvojenim, nezavisnim istraživanjima potvrdili su naučnici pri GSI (2012) i japanskom RIKEN-u (2014 i 2016).^[10][11] U eksperimentu iz 2016. pri RIKEN-u, opažen je jedan atom za koji se pretpostavilo da se radi o ²⁹⁴Lv, a koji se raspao alfa raspadom do ²⁹⁰Fl i ²⁸⁶Cn, a dalje je došlo do spontane fisije. Međutim, prvi alfa raspad od dobijenog nuklida livermorija nije opažen, te je dokaz o sintezi izotopa ²⁹⁴Lv i dalje sporan, mada je takav rezultat moguć.^[12]

Imenovanje

Prema Mendeljejevoj nomenklaturi za neimenovane i neotkrivene elemente, livermorij bi se trebao zvati eka-polonij.^[13] Godine 1979. IUPAC je predložio da se kao privremeno sistematsko ime ovog elementa koristi ununheksij (uz odgovarajući simbol Uuh)^[14] sve do konačnog otkrića i potvrde postojanje ovog elementa, nakon čega bi se odabralo stalno ime. Iako se ovako predloženi naziv koristio na svim nivoima, počev od škola pa do naprednih hemijskih priručnika, mnogi hemičari i fizičari su IUPAC-ove preporuke često ignorirali,^[15][16] nazivajući ga element 116 sa simbolom E116, (116) i jednostavno samo 116.^[3]

Prema preporukama IUPAC-a, pronalazači novog elementa imali su pravo i čast predlaganja naziva elementa.^[17] Zajednička radna grupa (JWP) IUPAC-a je 1. juna 2011 objavila da je pruženo dovoljno dokaza o postojanju ununheksija (livermorija), kao i elementa 114 (flerovija).^[18] Prema zamjeniku direktora JINR, tim iz Dubne je prvobitno namjeravao element 116 nazvati moskovij, prema Moskovskoj oblasti gdje se nalazi grad Dubna,^[19] ali je kasnije odlučeno da se taj naziv koristi za element 115. Naziv livermorij i njegov simbol Lv usvojen je 23. maja^[20] 2012. godine.^[4][21] Naziv je izveden iz imena Nacionalne laboratorije Lawrence Livermore sa sjedištem u Livermoreu u američkoj saveznoj državi Kaliforniji. Ovaj laboratorij je bio jedan od saradnika JINR tokom otkrivanja ovog elementa. Ime laboratorije i grada Livermore izvedeno je iz prezimena američkog rančera iz 19. vijeka Roberta Livermorea, naturaliziranog meksičkog državljanina, rođenog u Engleskoj.^[4] Ceremonija zvaničnog imenovanja elemenata flerovija i livermorija održana je u Moskvi 24. oktobra 2012. godine.^[22]