Кіріспе

Унбибий, сондай-ақ 122-элемент немесе эка-торий деп аталады, – гипотетикалық химиялық элемент; оның уақытша символы Ubb және атомдық нөмірі 122. Унбибиум және Ubb – элемент ашылғанға, расталғанға және тұрақты атауы белгіленгенге дейін қолданылатын уақытша IUPAC атауы мен символы. Элементтердің периодтық кестесінде ол унибиунийден кейін суперактинидтердің екінші және 8-ші кезеңнің төртінші элементі болады деп күтілуде. Унибиунийге ұқсас, ол тұрақтылық аралының шегінде болуы мүмкін, бұл кейбір изотоптарға, әсіресе 306Ubb-ге қосымша тұрақтылық сыйлайды, оның нейтрондарының саны 184-ке (сиқырлы сан) тең болады деп болжанады. Бірнеше әрекетке қарамастан, унбибий әлі синтезделмеген, сондай-ақ табиғи изотоптары да табылған жоқ. Қазіргі уақытта унбибийді синтездеуге тырысу жоспарланбаған. 2008 жылы ол табиғи торий үлгілерінде табылды деп мәлімделді, бірақ бұл мәлімдеме кейінірек, дәлірек әдістерді қолданып экспериментті қайталау арқылы жоққа шығарылды. Химиялық тұрғыдан унбибий церий мен торийге ұқсас болуы күтілуде. Дегенмен, релятивистік эффектілер оның кейбір қасиеттерін өзгеше етуі мүмкін; мысалы, g-блоктағы суперактинидтер қатарындағы болжамды орнына қарамастан, оның негізгі электрондық конфигурациясы [Og] 7d1 8s2 8p1 немесе [Og] 8s2 8p2 болуы күтілуде. Сондай-ақ, суперауыр элементтердің табиғи түрде кездесу мүмкіндігі де қарастырылады. Унбибийді синтездеуге жасалған алғашқы әрекеттер 1972 жылы Флеров және әріптестері Ядролық зерттеулер бірлестік институтында (ЖЗБИ) ауыр иондардың шағылысқан қосылу реакцияларын қолданып жүргізілді. Суперауыр элементтерді синтездеу бойынша жақындағы зерттеулер екі тұжырымның да дұрыс екенін көрсетеді. 2000 жылы Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) Helmholtz Center for Heavy Ion Research (Гельмгольц ауыр иондар зерттеу орталығы) осыған ұқсас эксперимент жүргізді, бірақ оның сезімталдығы әлдеқайда жоғары болды:

Табиғи элемент ретінде ашылғаны мәлімделген

2008 жылы Иерусалимдегі Еврей университетінің физигі Амнон Маринов басқарыған топ, табиғи торий кендерінде унбибиум-292 атомының 10−11 және 10−12 аралығындағы мөлшерде кездесетінін мәлімдеді. Унбибиум-292 атомдарының кем дегенде 100 миллион жылдық жартылай ыдырау периоды бар, супердеформацияланған немесе гипердеформацияланған изомерлер екені айтылды. Бұл туралы 2008 жылы Physical Review C журналында жарияланды. Маринов тобының жауабы бұл мәлімдемеге жауап ретінде Physical Review C журналында жарияланды. Үдемелі массалық спектрометрия (АМС) әдісін қолданып торий экспериментін қайталау, 100 есе жақсы сезімталдыққа қарамастан, нәтижелерді растауға мүмкіндік бермеді. Бұл нәтиже торий мен унбибиумның ұзақ өмір сүретін изотоптарына қатысты Маринов тобының нәтижелеріне күдік тудырады. 1979 жылы IUPAC ұсынысынан кейін, элемент ресми түрде ашылып, синтезделгенге дейін (Ubb) атомдық символымен унбибиум деп аталады, ал кейіннен оның тұрақты атауы шешіледі. Көптеген ғалымдар осы номенклатураны ескермейді, керісінше унбибиумды (122) символымен "122-элемент" деп атайды, кейде тіпті E122 немесе 122 деп те атайды.

Болашақтағы синтез перспективалары

Менделевийден бастап әрбір элемент синтездік булану реакцияларында өндірілді, 2002 жылы ең ауыр элемент оганесонның, ал 2010 жылы теннесиннің ашылуымен аяқталды. Бұл реакциялар қазіргі технологияның шегіне жақындады; мысалы, теннессин синтезі үшін 22 миллиграмм 249Bk және алты ай бойы 48Ca сәулесі қажет болды. Ауыр элементтерді зерттеуде сәулелердің интенсивтілігі нысана мен детекторды зақымдамай секундына 1012 снарядтан аспайды, ал актинидтердің саны артып, сирек кездесетін және тұрақсыз нысаналарды өндіру мүмкін емес. Нәтижесінде болашақ тәжірибелер ядролық зерттеулер жөніндегі бірлескен институттың (JINR) суперауыр элементтер фабрикасы (SHE фабрикасы) немесе RIKEN сияқты объектілерде жүргізілуі керек, бұл тәжірибелерді ұзақ уақыт бойы жүргізуге және анықтау мүмкіндіктерін арттыруға, сондай-ақ басқаша қолжетімді емес реакцияларды жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Бірлескен булану реакциялары нбибиумды немесе одан ауыр элементтерді табуға жарамсыз болуы мүмкін. Әр түрлі модельдер Z = 122 және N ~ 180 изотоптары үшін альфа және спонтанды бөлінудің жартылай өмірі микросекундтан кем болатынын болжайды, бұл қазіргі жабдықтармен анықтауды мүмкін емес етеді. Осы себептерге байланысты ұзақ өмір сүретін ядроларды толтыруға қабілетті мультинуклеондық трансферт реакциялары сияқты өндірістің басқа әдістерін зерттеу қажет болуы мүмкін. Эксперименттік техникада ұқсас ауысу 48Ca снарядтарын пайдалана отырып, ыстық синтез салқын синтездің орнына (сонда көлденең қималар атомдық санының өсуімен тез азаяды) Z > 113 элементтерін толтыру үшін қолданылған кезде болды. Унбибиумның мүмкін болатын синтезінің бірі келесідей болуы мүмкін: Дегенмен, әлі толық түсінілмеген себептерден, атомдық сандары 110–114 айналасында ядролық тұрақтылықтың аздап артуы бар, бұл ядролық физикада "тұрақшылық аралы" деп аталатынның пайда болуына әкеледі. Калифорния университетінің профессоры Гленн Сиборг ұсынған бұл тұжырымдама суперауыр элементтердің неге болжалғаннан ұзақ өмір сүретінін түсіндіреді. Периодикалық кестедегі бұл аймақта N = 184 жабық нейтрон қабығы ретінде ұсынылды, ал әртүрлі атомдық нөмірлер жабық протон қабығы ретінде ұсынылды, мысалы Z = 114, 120, 122, 124 және 126. Тұрақтылық аралы осы сиқырлы сандарға жақын орналасқан ядролардың жартылай ұзақтығымен сипатталады, бірақ протон қабығының жабылуының әлсіреуіне және қос сиқырлылықтың жоғалуы мүмкін болжамдарға байланысты тұрақтандыру әсерінің көлемі белгісіз. Соңғы зерттеулер тұрақтылық аралын бета тұрақты коперникий изотоптары 291Cn және 293Cn ортасында болады деп болжайды. Бұл көптеген болжамдарға сәйкес келеді, бірақ 1 микросекундтық шекараның нақты орналасуы модельге байланысты өзгереді. Сонымен қатар, спонтанды бөліну осы аймақтағы маңызды ыдырау түрі болады деп күтілуде, кейбір жұп-жұп изотоптары үшін фептосекундтық жартылай өмір шамасында болжамдар жасалған. Бірлескен булану реакцияларында пайда болатын жеңіл альфа-эмиттерлер үшін, белгілі немесе қолжетімді жеңіл элементтердің изотоптарына дейін жететін ұзақ ыдырау тізбектері болжанады. Сонымен қатар, 308–310Ubb изотоптарының жартылай өмірі 1 микросекундтан кем болады деп болжанады. Алайда, бұл болжамдар таңдалған ядролық масса модельдеріне қатты тәуелді, және унбибиумның қай изотоптарының ең тұрақты болатыны белгісіз. Дегенмен, бұл ядроларды синтездеу қиын болады, өйткені мақсат пен снарядтың ешқандай комбинациясы қосылған ядрода жеткілікті нейтронды қамтамасыз ете алмайды. Тіпті синтез реакцияларында қол жетімді ядролар үшін де, спонтанды бөліну және, мүмкін, кластерлік ыдыраудың маңызды салалары болуы мүмкін, бұл суперауыр элементтерді анықтау үшін тағы бір кедергі болып табылады, өйткені олар әдетте бірінен соң бірі альфа ыдырауларымен анықталады.