Dubnio

Dubnio
; 105	Db
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico	dubnio, Db, 105
Serie	metalli di transizione
Gruppo,periodo,blocco	5,7,d
Configurazione elettronica	Configurazione elettronica
Termine spettroscopico	4F3/2
Proprietà atomiche
Peso atomico	[262]
Configurazione elettronica	probabile [Rn]5f146d37s2
e−perlivello energetico	2, 8, 18, 32, 32, 11, 2
Stati di ossidazione	5
Proprietà fisiche
Stato della materia	presumibilmentesolido
Altre proprietà
Numero CAS	53850-35-4

Ildubnioè l'elemento chimicodellatavola periodicache ha come simboloDbe comenumero atomico105.

È un elemento sintetico, altamente radioattivo, il cuiisotopopiù stabile (Db-268) ha unaemivitadi 1,2 giorni^[1]. Questo elemento non ha al momento applicazioni pratiche e le sue proprietà sono poco conosciute.

Storia

Il dubnio (il nome deriva daDubna,inRussia) venne scoperto nel1968da un gruppo di ricerca russo dell'Istituto unito per la ricerca nucleareaDubna.Nel1970un'équipe di ricercatori diretta daAlbert Ghiorsodell'università di Berkeleyidentificò con certezza l'elemento 105.^[2]

L'elemento venne sintetizzato bombardando un atomo dicalifornio-249 con un raggio di nuclei d'azotoa84MeVin unacceleratore di particelle. Gli atomi dell'elemento 105 furono individuati definitivamente il 5 marzo 1970 ma ci sono prove che questo elemento era già stato ottenuto un anno prima, usando lo stesso metodo.

Gli scienziati di Berkeley successivamente cercarono di confermare la scoperta sovietica usando metodi più sofisticati, ma senza successo. Proposero anche di battezzare il nuovo elementohahnio(Ha), in onore dello scienziato tedescoOtto Hahn(1879-1968). Di conseguenza questo fu il nome utilizzato dalla maggioranza degli scienziati americani e dell'Europa occidentale.

Unacontroversia sul nome dell'elementosorse in seguito alla protesta degli scienziati russi. L'Unione internazionale di chimica pura e applicata(IUPAC) quindi adottòunnilpentio(Unp) come nome temporaneo dell'elemento. Comunque nel1997la disputa si risolse con l'adozione del nome attuale, dubnio (Db), derivato dalla città russa che ospita l'istituto di ricerca nucleare dove l'elemento fu scoperto.

Isotopi

Il dubnio, avendo unnumero atomicodi 105, è unelemento superpesante;come tutti gli elementi con numeri atomici così alti, è molto instabile. L'isotopo del dubnio più duraturo conosciuto,²⁶⁸Db, ha un'emivita di circa un giorno.^[3]Non sono stati osservati isotopi stabili e un calcolo del 2012 di JINR ha suggerito che le emivite di tutti gli isotopi di dubnio non supererebbero significativamente il giorno.^[4]Il dubnio può essere ottenuto solo mediante produzione artificiale.

La breve emivita del dubnio ne limita l'utilizzo durante gli esperimenti. Ciò reso inoltre più difficile dal fatto che gli isotopi più stabili sono i più difficili da sintetizzare. Gli elementi con un numero atomico inferiore hanno isotopi stabili con un rapporto neutroni-protoni inferiore rispetto a quelli con numero atomico più elevato, il che significa che il bersaglio e i nuclei del fascio che potrebbero essere impiegati per creare l'elemento superpesante hanno meno neutroni del necessario per formare questi isotopi più stabili. (Diverse tecniche basate sullacattura rapida dei neutronie sullereazioni di trasferimentosono state prese in considerazione a partire dagli anni 2010, ma quelle basate sulla collisione di un nucleo grande e piccolo sono quelle più significative).^[5]^[6]

In ogni esperimento possono essere prodotti solo pochi atomi di²⁶⁸Db e quindi gli intervalli di tempo misurati variano in modo significativo durante il processo. Durante tre esperimenti, sono stati creati 23 atomi in totale, con un'emivita risultante di 28⁺¹¹₋₄ore.^[7]Il secondo isotopo più stabile,²⁷⁰Db, è stato prodotto in quantità ancora minori: tre atomi in totale, con durate di 33,4 ore,^[8]1,3 ore e 1,6 ore.^[9]Questi due sono gli isotopi più pesanti del dubnio fino ad oggi, ed entrambi sono stati prodotti come un risultato del decadimento dei nuclei più pesanti²⁸⁸Mce²⁹⁴Tspiuttosto che direttamente, perché gli esperimenti che li hanno prodotti sono stati originariamente progettati a Dubna per fasci di⁴⁸Ca.^[10]Per la sua massa,⁴⁸Ca ha di gran lunga il più grande eccesso di neutroni di tutti i nuclei praticamente stabili, sia quantitativi che relativi, il che aiuta a sintetizzare nuclei superpesanti con più neutroni, ma questo guadagno è compensato dalla minore probabilità di fusione per numeri atomici elevati.^[11]

Note

^J.H. Hamilton, S. Hofmann, Y.T. Oganessian,Search for Superheavy Nuclei,inAnnual Review of Nuclear and Particle Science 2013, 63:383-405.
^Dubnium,suelements.vanderkrogt.net.
^G. Audi, F. G. Kondev, M. Wang, B. Pfeiffer, X. Sun, J. Blachot e M. MacCormick,The NUBASE2012 evaluation of nuclear properties(PDF), inChinese Physics C,vol. 36, n. 12, 2012, pp. 1157-1286,Bibcode:2012ChPhC..36....1A,DOI:10.1088/1674-1137/36/12/001(archiviato dall'url originaleil 6 luglio 2016).
^(EN) A. V. Karpov, V. I. Zagrebaev, Y. M. Palenzuela e W. Greiner,Superheavy Nuclei: Decay and Stability,in W. Greiner (a cura di),Exciting Interdisciplinary Physics,FIAS Interdisciplinary Science Series, Springer International Publishing, 2013, pp. 69-79,DOI:10.1007/978-3-319-00047-3_6,ISBN 978-3-319-00046-6.
^Al. Botvina, I. Mishustin, V. Zagrebaev e W. Greiner,Possibility of synthesizing superheavy elements in nuclear explosions,inInternational Journal of Modern Physics E,vol. 19, n. 10, 2010, pp. 2063-2075,Bibcode:2010IJMPE..19.2063B,DOI:10.1142/S0218301310016521,arXiv:1006.4738.
^S. Wuenschel, K. Hagel, M. Barbui e J. Gauthier,An experimental survey of the production of Alpha decaying heavy elements in the reactions of²³⁸U +²³²Th at 7.5-6.1 MeV/nucleon,inPhysical Review C,vol. 97, n. 6, 2018, p. 064602,Bibcode:2018PhRvC..97f4602W,DOI:10.1103/PhysRevC.97.064602,arXiv:1802.03091.
^N. J. Stoyer, J. H. Landrum, P. A. Wilk, K. J. Moody, J. M. Kenneally, D. A. Shaughnessy, M. A. Stoyer, J. F. Wild e R. W. Lougheed,Chemical Identification of a Long-Lived Isotope of Dubnium, a Descendant of Element 115,inNuclear Physics A,Proceedings of the Ninth International Conference on Nucleus-Nucleus Collisions, vol. 787, n. 1, 2007, pp. 388-395,Bibcode:2007NuPhA.787..388S,DOI:10.1016/j.nuclphysa.2006.12.060.
^Yu. Ts. Oganessian, F. Sh. Abdullin, P. D. Bailey, D. E. Benker, M. E. Bennett, S. N. Dmitriev, J. G. Ezold, J. H. Hamilton e R. A. Henderson,Synthesis of a New Element with Atomic Number Z=117,inPhysical Review Letters,vol. 104, n. 14, 2010, p. 142502,Bibcode:2010PhRvL.104n2502O,DOI:10.1103/PhysRevLett.104.142502,PMID 20481935(archiviato dall'url originaleil 19 dicembre 2016).
^J. Khuyagbaatar, A. Yakushev, Ch. E. Düllmann, D. Ackermann, L.-L. Andersson, M. Asai, M. Block, R. A. Boll e H. Brand,⁴⁸Ca +²⁴⁹Bk Fusion Reaction Leading to ElementZ= 117: Long-Lived α-Decaying²⁷⁰Db and Discovery of²⁶⁶Lr(PDF), inPhysical Review Letters,vol. 112, n. 17, 2014, p. 172501,Bibcode:2014PhRvL.112q2501K,DOI:10.1103/PhysRevLett.112.172501,PMID 24836239.
^S. Wills e L. Berger,Science Magazine Podcast. Transcript, 9 September 2011(PDF), inScience,2011.URL consultato il 12 ottobre 2016(archiviato dall'url originaleil 18 ottobre 2016).
^Yu. Ts. Oganessian, A. Sobiczewski e G. M. Ter-Akopian,Superheavy nuclei: from prediction to discovery,inPhysica Scripta,vol. 92, n. 2, 2017, p. 023003,Bibcode:2017PhyS...92b3003O,DOI:10.1088/1402-4896/aa53c1.

Bibliografia

Francesco Borgese,Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico,Roma, CISU, 1993,ISBN 88-7975-077-1.
R. Barbucci, A. Sabatini e P. Dapporto,Tavola periodica e proprietà degli elementi,Firenze, Edizioni V. Morelli, 1998(archiviato dall'url originaleil 22 ottobre 2010).

Altri progetti

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Collegamenti esterni

dubnio,suTreccani.it – Enciclopedie on line,Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
(EN)dubnium,suEnciclopedia Britannica,Encyclopædia Britannica, Inc.

Controllo di autorità	GND(DE)4293095-9

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[1] J.H. Hamilton, S. Hofmann, Y.T. Oganessian,Search for Superheavy Nuclei,inAnnual Review of Nuclear and Particle Science 2013, 63:383-405.

[2] Dubnium,suelements.vanderkrogt.net.

[NUBASE-3] G. Audi, F. G. Kondev, M. Wang, B. Pfeiffer, X. Sun, J. Blachot e M. MacCormick,The NUBASE2012 evaluation of nuclear properties(PDF), inChinese Physics C,vol. 36, n. 12, 2012, pp. 1157-1286,Bibcode:2012ChPhC..36....1A,DOI:10.1088/1674-1137/36/12/001(archiviato dall'url originaleil 6 luglio 2016).

[Karpov_graph-4] (EN) A. V. Karpov, V. I. Zagrebaev, Y. M. Palenzuela e W. Greiner,Superheavy Nuclei: Decay and Stability,in W. Greiner (a cura di),Exciting Interdisciplinary Physics,FIAS Interdisciplinary Science Series, Springer International Publishing, 2013, pp. 69-79,DOI:10.1007/978-3-319-00047-3_6,ISBN 978-3-319-00046-6.

[5] Al. Botvina, I. Mishustin, V. Zagrebaev e W. Greiner,Possibility of synthesizing superheavy elements in nuclear explosions,inInternational Journal of Modern Physics E,vol. 19, n. 10, 2010, pp. 2063-2075,Bibcode:2010IJMPE..19.2063B,DOI:10.1142/S0218301310016521,arXiv:1006.4738.

[6] S. Wuenschel, K. Hagel, M. Barbui e J. Gauthier,An experimental survey of the production of Alpha decaying heavy elements in the reactions of²³⁸U +²³²Th at 7.5-6.1 MeV/nucleon,inPhysical Review C,vol. 97, n. 6, 2018, p. 064602,Bibcode:2018PhRvC..97f4602W,DOI:10.1103/PhysRevC.97.064602,arXiv:1802.03091.

[7] N. J. Stoyer, J. H. Landrum, P. A. Wilk, K. J. Moody, J. M. Kenneally, D. A. Shaughnessy, M. A. Stoyer, J. F. Wild e R. W. Lougheed,Chemical Identification of a Long-Lived Isotope of Dubnium, a Descendant of Element 115,inNuclear Physics A,Proceedings of the Ninth International Conference on Nucleus-Nucleus Collisions, vol. 787, n. 1, 2007, pp. 388-395,Bibcode:2007NuPhA.787..388S,DOI:10.1016/j.nuclphysa.2006.12.060.

[8] Yu. Ts. Oganessian, F. Sh. Abdullin, P. D. Bailey, D. E. Benker, M. E. Bennett, S. N. Dmitriev, J. G. Ezold, J. H. Hamilton e R. A. Henderson,Synthesis of a New Element with Atomic Number Z=117,inPhysical Review Letters,vol. 104, n. 14, 2010, p. 142502,Bibcode:2010PhRvL.104n2502O,DOI:10.1103/PhysRevLett.104.142502,PMID 20481935(archiviato dall'url originaleil 19 dicembre 2016).

[9] J. Khuyagbaatar, A. Yakushev, Ch. E. Düllmann, D. Ackermann, L.-L. Andersson, M. Asai, M. Block, R. A. Boll e H. Brand,⁴⁸Ca +²⁴⁹Bk Fusion Reaction Leading to ElementZ= 117: Long-Lived α-Decaying²⁷⁰Db and Discovery of²⁶⁶Lr(PDF), inPhysical Review Letters,vol. 112, n. 17, 2014, p. 172501,Bibcode:2014PhRvL.112q2501K,DOI:10.1103/PhysRevLett.112.172501,PMID 24836239.

[10] S. Wills e L. Berger,Science Magazine Podcast. Transcript, 9 September 2011(PDF), inScience,2011.URL consultato il 12 ottobre 2016(archiviato dall'url originaleil 18 ottobre 2016).

[11] Yu. Ts. Oganessian, A. Sobiczewski e G. M. Ter-Akopian,Superheavy nuclei: from prediction to discovery,inPhysica Scripta,vol. 92, n. 2, 2017, p. 023003,Bibcode:2017PhyS...92b3003O,DOI:10.1088/1402-4896/aa53c1.

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