Унбинилий

Унбинилий (лат. Unbinilium, Ubn) или эка-радий — временное, систематическое название гипотетического химического элемента в Периодической таблице Д. И. Менделеева с временным обозначением Ubn и атомным номером 120.

История

В 2006—2008 годах при попытках синтеза элемента 124 унбиквадия на Большом национальном ускорителе тяжелых ионов (GANIL) измерения прямого и запаздывающего деления составных ядер показали сильный стабилизирующий эффект протонной оболочки также и при Z = 120 — косвенное свидетельство унбинилия.

В марте — апреле 2007 года была предпринята попытка синтеза элемента 120 в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне путём бомбардировки мишени из плутония-244 ионами железа-58. Первоначальный анализ обнаружил, что ни один атом элемента 120 не был синтезирован при сечении реакции 0,7 пикобарн.

 Pu₉₄²⁴⁴ + Fe₂₆⁵⁸ ⟶ Ubn∗₁₂₀³⁰² ⟶ осколки

Российская команда планирует усовершенствовать оборудование перед следующей попыткой проведения реакции между титаном-50 и калифорнием-249. При этом в настоящее время физики ОИЯИ не планируют повторной попытки синтеза 120-го элемента, считая целесообразным предварительно проверить изменение вероятности слияния в результате замены, ранее успешно применяемого для синтеза элементов с  Z=110−118, налетающего ядра  Ca₂₀⁴⁸ на  Ti₂₂⁵⁰ и получения при помощи последнего больших количеств составных ядер с меньшим атомным номером, а также элемента 119.

В период с апреля по май 2007 года европейским центром GSI в немецком Дармштадте в результате приведенной ниже реакции была проведена также безуспешная попытка получить унбинилий:

 U₉₂²³⁸ + Ni₂₈⁶⁴ ⟶ Ubn∗₁₂₀³⁰² ⟶ осколки ⋅

С 23 апреля по 31 мая 2011 года учёные GSI провели эксперимент по синтезу унбинилия, используя другую реакцию:

 Cm₉₆²⁴⁸ + Cr₂₄⁵⁴ ⟶ Ubn∗₁₂₀³⁰² ⟶ осколки ⋅ 

Но первая серия опытов не дала результата.

Опыты по синтезу 120-го элемента планируют также японские ученые из RIKEN, однако в успешности избранного ими метода холодного слияния ядер кюрия и хрома ученые ОИЯИ сомневаются.

Физические и химические свойства

Физические свойства унбинилия при нормальных условиях будут похожи на свойства радия. Плотность унбинилия будет немного выше, чем радия и примерно будет равна 7 г/см³ (плотность радия равна 5,5 г/см³).

Температура плавления щелочноземельных металлов, в отличие от щелочных металлов, не подчиняется какой-либо закономерности, однако всё же предполагается, что унбинилий будет более легкоплавким, чем более лёгкие аналоги и иметь температуру плавления порядка 680 °C (это приблизительно на 300 °C ниже температуры плавления радия).

Предполагается, что унбинилий будет типичным щелочноземельным металлом, однако его химическая активность будет намного выше, чем у более лёгких элементов — радия или бария. Реакционноспособность унбилиния будет также очень высокой. На воздухе очень быстро (возможно, даже со взрывом, как цезий) будет окисляться до оксида UbnO и, вероятно, также и нитрида Ubn₃N₂, с водой давать Ubn(OH)₂ — очень сильную щёлочь, вероятно, наиболее сильную среди гидроксидов щелочноземельных металлов, и возможно, превосходящую по силе гидроксиды щелочных металлов.

Довольно интересным является то, что в отличие от предыдущих периодов, где гидроксиды щелочных металлов имели более основный характер и лучше растворялись в воде, чем щелочноземельных металлов, UueOH будет, вероятно, более слабым основанием, чем Ubn(OH)₂ — следующего за ним элемента. Связано это с тем, что 2 гидроксильных иона по умолчанию сильнее одного, а большие ионы сверхтяжёлых элементов сделают лёгкость отщепления аниона настолько высокой, что стабилизирующее действие 7p-подуровня не сможет сдерживать 2 аниона.

С галогенами, как и остальные щёлочноземельные металлы, будет образовывать UbnHal₂.

Однако, несмотря на свойства типичного щёлочноземельного металла, ионный и атомный радиус унбинилия будет ниже, чем у радия и бария, и примерно соответствовать радиусу кальция или стронция. Унбинилий может быть первым щёлочноземельным металлом, который имеет степень окисления +4 (что противоречит номеру группы), что связано с ожидаемой очень низкой энергией ионизации 7p^3/2 электронов, что делает возможным образование химической связи с их участием. Также унбинилий может иметь и степень окисления +1.