Хассий

Ха́ссий (лат. Hassium, обозначается символом Hs; исторические названия эка-осмий, уннилоктий) — 108-й искусственный радиоактивный химический элемент VIII группы короткой формы (8-й группы длинной формы) периодической системы химических элементов; относится к трансактиноидам. Предположительно серебристо-белый металл; по химическим свойствам является аналогом осмия (Os)^[2].

Хассий
← Борий | Мейтнерий →
108 Os ↑ Hs ↓ (Uhb) Периодическая система элементов 108Hs
Внешний вид простого вещества
неизвестен
Свойства атома
Название, символ, номер	Хассий/Hassium (Hs), 108
Атомная масса (молярная масса)	[269] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	[Rn]5f146d67s2
Химические свойства
Степени окисления	от +2 до +8[1]
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки	гексагональная плотноупакованная (предположительно)
Номер CAS	54037-57-9

108	Хассий
Hs (270)
5f146d67s2

Предыстория

Впервые сообщения об открытии элемента 108 появились в начале 1970 года и были совершенно неожиданными для экстремально короткоживущих и трудноуловимых сверхтяжёлых химических элементов. По результатам экспедиции в пустынном районе вблизи полуострова Челекен у Каспийского моря группой учёных СССР под руководством В. В. Чердынцева на основании фиксирования треков (следов ядер) на образцах минерала молибденита был сделан смелый вывод об обнаружении элемента 108 с атомной массой 267 в природе. Сообщения об этом «открытии» попали в журнал «Наука и жизнь» (02/1970) и другие СМИ и в апреле 1970 года были обсуждены на заседаниях институтов АН СССР (геохимического, физических проблем). Впоследствии научная достоверность заключения была оспорена как недостаточно доказанная^[3][4].

История

Достоверно элемент 108 был открыт в 1984 в Центре исследования тяжёлых ионов (нем. Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI), Дармштадт, Германия в результате бомбардировки свинцовой (²⁰⁸Pb) мишени пучком ионов железа-58 из ускорителя UNILAC^[2]. В результате эксперимента были синтезированы 3 ядра ²⁶⁵Hs, которые были надёжно идентифицированы по параметрам цепочки α-распадов^[5]. В весовых количествах не получен. Степени окисления от +2 до +8, расчётная конфигурация внешних электронных оболочек атома 5f¹⁴6d⁶7s^2[2].

Одновременно и независимо эта же реакция исследовалась в ОИЯИ (Дубна, Россия), где по наблюдению трёх событий α-распада ядра ²⁵³Es также был сделан вывод о синтезе в этой реакции ядра ²⁶⁵Hs, подверженного α-распаду^[6].

Поскольку методика, использовавшаяся в Дубне, не позволяла зарегистрировать распад самого ядра ²⁶⁵Hs^[7]. В 1985 году Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) и Международный союз теоретической и прикладной физики (IUPAP) создали рабочую группу Transfermium (TWG) для оценки открытий и определения окончательных названий элементов с атомными номерами более 100. Рабочая группа провела встречи с делегатами из трёх конкурирующих институтов; в 1990 году они установили критерии признания химических элементов, а в 1991 году закончили работу по оценке открытий. В 1993 году рабочая группа IUPAC опубликовала результаты, согласно которым основная заслуга в открытии элемента 108 принадлежит группе из Дармштадта^[7].

Происхождение названия

Первоначально, при т. н. «обнаружении элемента в природе», его назвали сергений (sergenium, Sg) (на то время эти символы не были заняты сиборгием) по местности обнаружения — в районе античного города Серика на Великом Шёлковом Пути. В связи с неподтверждённостью открытия и географической привязанностью это название более не предлагалось и вскоре исчезло из научного и информационного пространства.

После удачного искусственного синтеза элемент 108 предлагалось назвать оттоганий (ottohahnium, Oh) в честь Отто Гана — одного из учёных, открывших процесс деления ядер. В 1994 году IUPAC по устоявшейся традиции (только по фамилии) порекомендовала для элемента название ганий (hahnium, Hn)^[8].

Но в 1997 году она изменила свою рекомендацию и утвердила название хассий^[2][9] в честь немецкой земли Гессен (Hassia — латинское название средневекового княжества Гессен, центром которого был Дармштадт)^[10].

Известные изотопы

Основная статья: Изотопы хассия

Хассий не имеет стабильных изотопов. Несколько радиоактивных изотопов были синтезированы в лаборатории либо путём слияния двух атомов, либо путём наблюдения распада более тяжёлых элементов. Сообщалось о двенадцати изотопах с массовыми числами от 263 до 277 (за исключением 272, 274 и 276), четыре из которых — ²⁶⁵Hs, ²⁶⁷Hs, ²⁶⁹Hs и ²⁷⁷Hs — имеют известные метастабильные состояния^[11], хотя для ²⁷⁷Hs это не подтверждено^[12]. Большинство из этих изотопов распадаются преимущественно через α-распад. Он наиболее распространённый из всех изотопов, для которых доступны всесторонние характеристики распада. Единственное исключение — ²⁷⁷Hs, который подвергается самопроизвольному делению^[11]. Самые лёгкие изотопы, которые обычно имеют более короткие периоды полураспада, были синтезированы путём прямого синтеза между двумя более лёгкими ядрами и в качестве продуктов распада. Самым тяжёлым изотопом, полученным прямым слиянием, является ²⁷¹Hs; более тяжёлые изотопы наблюдались только как продукты распада элементов с большими атомными номерами^[13]. Наиболее стабильным изотопом хассия является ²⁶⁹Hs (α-излучатель)^[2].

Изотоп	Масса	Период полураспада[14]	Тип распада
264Hs	264	≈0,8 мс	α-распад в 260Sg; спонтанное деление
265Hs	265	0.3+0,2 −0,1 мс	α-распад в 261Sg
266Hs	266	2,3+1,3 −0,6 мс	α-распад в 262Sg
267Hs	267	52+13 −8 мс	α-распад в 263Sg
269Hs	269	9,7+9,3 −3,0 с	α-распад в 265Sg
270Hs	270	22,0 с[14]; ≈22 с[15]	α-распад в 266Sg
275Hs	275	0,15+0,27 −0,06 с	α-распад в 271Sg

Химические свойства

Может образовывать тетраоксид хассия (HsO₄), который является менее летучим, чем тетраоксид осмия, а при реакции с гидроксидом натрия образует хассат натрия(VIII) Na₂[HsO₄(OH)₂]^[16][17].

Примечания

1. Хассий : [арх. 15 февраля 2023] / Б. Ф. Мясоедов // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
2. Мясоедов, 2017.
3. SpringerLink — Atomic Energy, Volume 29, Number 5 (недоступная ссылка)
4. New Outlook on the Possible Existence of Superheavy Elements in Nature
5. G. Münzenberg et al. The identification of element 108 // Zeitschrift für Physik A. — 1984. — Т. 317, № 2. — С. 235—236. (недоступная ссылка)
6. Yu. Ts. Oganessian et al. On the stability of the nuclei of element 108 with A=263–265 // Zeitschrift für Physik A. — 1984. — Т. 319, № 2. — С. 215—217. (недоступная ссылка)
7. R. C. Barber et al. Discovery of the transfermium elements // Pure and Applied Chemistry. — 1993. — Т. 65, № 8. — С. 1757—1814. Архивировано 28 февраля 2008 года.
8. Commission on Nomenclature of Inorganic Chemistry. Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1994) // Pure and Applied Chemistry. — 1994. — Т. 66, № 12. — С. 2419—2421. Архивировано 28 февраля 2008 года.
9. Commission on Nomenclature of Inorganic Chemistry. Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1997) // Pure and Applied Chemistry. — 1997. — Т. 69, № 12. — С. 2471—2473. Архивировано 16 июля 2007 года.
10. Responses on the Report 'Discovery of the transfermium elements' // Pure and Applied Chemistry. — 1993. — Т. 65, № 8. — С. 1815—1824. Архивировано 1 марта 2008 года.
11. Audi, 2017, pp. 030001–133—030001–136.
12. Hofmann et al., 2012.
13. Thoennessen, M. The Discovery of Isotopes: A Complete Compilation (англ.). — Springer, 2016. — ISBN 978-3-319-31761-8. — doi:10.1007/978-3-319-31763-2.
14. Nudat 2.3  (неопр.). Дата обращения: 8 августа 2007. Архивировано 13 мая 2019 года.
15. J. Dvorak et al. Doubly Magic Nucleus ²⁷⁰₁₀₈Hs₁₆₂ // Physical Review Letters. — 2006. — Т. 97. — С. 242501.
16. von Zweidorf, A. Final result of the CALLISTO-experiment: Formation of sodium hassate(VIII) // Advances in Nuclear and Radiochemistry / A. von Zweidorf, R. Angert, W. Brüchle. — Forschungszentrum Jülich, 2003. — Vol. 3. — P. 141–143. — ISBN 978-3-89336-362-9. Архивная копия от 29 июля 2021 на Wayback Machine
17. Düllmann, C. E.; Dressler, R.; Eichler, B.; et al. (2003). "First chemical investigation of hassium (Hs, Z=108)". Czechoslovak Journal of Physics. 53 (1 Supplement): A291—A298. Bibcode:2003CzJPS..53A.291D. doi:10.1007/s10582-003-0037-4. S2CID 123402972.

Литература

• Хассий / Мясоедов Б. Ф. // Уланд — Хватцев. — М. : Большая российская энциклопедия, 2017. — С. 787. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 33). — ISBN 978-5-85270-370-5.
• Audi, G.; Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S. The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties (неопр.) // Chinese Physics C^[англ.]. — 2017. — Т. 41, № 3. — С. 030001–133—030001–136. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001. — Bibcode: 2017ChPhC..41c0001A.
• Hoffman, D. C.; Ghiorso, A.; Seaborg, G. T. The Transuranium People: The Inside Story (англ.). — World Scientific, 2000. — ISBN 978-1-78-326244-1.
• Hoffman, D. C.; Lee, D. M.; Pershina, V. Transactinides and the future elements // The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (англ.) / L. R.; Morss; Edelstein, N. M.; Fuger, J.. — 3rd. — Springer Science+Business Media, 2006. — ISBN 978-1-4020-3555-5.
• Hofmann, S.; Heinz, S.; Mann, R.; Maurer, J.; Khuyagbaatar, J.; Ackermann, D.; Antalic, S.; Barth, W.; Block, M.; Burkhard, H. G.; Comas, V. F.; Dahl, L.; Eberhardt, K.; Gostic, J.; Henderson, R. A.; Heredia, J. A.; Heßberger, F. P.; Kenneally, J. M.; Kindler, B.; Kojouharov, I.; Kratz, J. V.; Lang, R.; Leino, M.; Lommel, B.; Moody, K. J.; Münzenberg, G.; Nelson, S. L.; Nishio, K.; Popeko, A. G.; Runke, J. The reaction ⁴⁸Ca + ²⁴⁸Cm → ²⁹⁶116^* studied at the GSI-SHIP (англ.) // The European Physical Journal A^[англ.] : journal. — 2012. — Vol. 48, no. 5. — P. 62. — doi:10.1140/epja/i2012-12062-1. — Bibcode: 2012EPJA...48...62H.
• Lide, D. R. Handbook of chemistry and physics (неопр.). — 84th. — CRC Press, 2004. — ISBN 0-8493-0566-7.

Ссылки

• Хассий на Webelements
• О синтезе элемента на сайте ОИЯИ Архивная копия от 12 августа 2007 на Wayback Machine
• Магический хассий-270 оказался долгожителем