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 конце 1969 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) в образцах минерала молибденита, а также выявления в нём плутония-239 (по гипотезе, одного из продуктов распада сверхтяжёлого природного элемента) и неотождествлённых альфа-частиц с энергией около 4,4—4,7 МэВ был сделан смелый вывод об обнаружении в природе изотопа элемента 108 с массовым числом 267 и с периодом полураспада 400…500 млн лет; авторы предложили присвоить элементу название «сергений» (Sg)^[3][4]. Сообщения об этом «открытии» попали в журналы «Смена» (№ 11, 1969), «Наука и жизнь» (№ 2, 1970) и другие СМИ и в апреле 1970 года были обсуждены на заседаниях институтов АН СССР (Институт геохимии, Институт физических проблем). Впоследствии научная достоверность заключения была оспорена как недостаточно доказанная^[5][6].

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^[7]. 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^[8].

Поскольку методика, использовавшаяся в Дубне, не позволяла зарегистрировать распад самого ядра ²⁶⁵Hs^[9]. 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^[9].

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)^[10].

Но в 1997 году она изменила свою рекомендацию и утвердила название хассий^[2][11] в честь немецкой земли Гессен (Hassia — латинское название средневекового княжества Гессен, центром которого был Дармштадт)^[12].

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^[13], хотя для ²⁷⁷Hs это не подтверждено^[14]. 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^[13]. 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^[15]. Наиболее стабильным изотопом хассия является ²⁶⁹Hs (α-излучатель)^[2].

Изотоп	Масса	Период полураспада[16]	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[16]; ≈22 с[17]	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(VIII) натрия Na₂[HsO₄(OH)₂]^[18][19].