Флеровиум (симб. Fl) — супертежок вештачки хемиски елемент со атомски број 114. Тој е екстремно радиоактивен вештачки елемент. Овој елемент е именуван по Фљоровската лабораторија за јадрени реакции при Обединетиот институт за јадрени истражувања во Дубна, Русија, каде елементот беше откриен во 1998 година. Лабораторијата пак, е именувана по рускиот физичар Георгиј Фљоров. Името е усвоено од IUPAC на 30 мај 2012 г. и е наречено „флеровиум“ со е поради правописнната сличност со изворниот руски правопис Флёров.
Во периодниот систем на елементите, тој е трансактиноиден елемент во p-блокот . Тој е член на 7-мата периода и е најтешкиот познат член во јаглеродната група; тој е исто така најтешкиот елемент чии хемиски својства се испитани. Првичните хемиски истражувања извршени во периодот од 2007-2008 година покажаа дека флеовиумот е прилично нестабилен за елемент од групата 14; во почетните резултати дури покажувал својства слични на благородните гасови. Неодамнешните резултати покажуваат дека реакцијата на флеровиум со злато е слична со реакцијата на копернициумот, што покажува дека е многу нестабилен елемент, кој дури може да биде гас при стандардна температура и притисок, дека може да покаже метални својства, во согласност со тоа што е потешкиот хомолог на олово и дека е најмалку реактивниот метал во групата 14. Прашањето за тоа дали флеровиумот повеќе се однесува како метал или благороден гас останува неодговорено.
Беа истражени околу 90 атоми на флеровиум: 58 беа синтетизирани директно, а останатите беа направени од радиоактивното распаѓање на потешки елементи. Сите овие атоми на флеровиум покажаа масни броеви од 284 до 290. Најстабилниот познат флеровиумски изотоп, флеровиум-289, има полуживот од околу 1.9 секунди, но можно е непотврдениот изотоп флеровиум-290 со еден екстра неутрон да има подолг полуживот и тоа од 19 секунди; тоа би било еден од најдолгите полуживоти на било кој изотоп на елементите во овој крај на периодниот систем. Предвидено е дека Флеровиум е близу до центарот на теоретскиот остров на стабилност, и се очекува потешки флеровиумови изотопи, особено двојно магичниот флеровиум-298, да имаат уште подолги полуживоти.
Историја
Предоткривање Од крајот на 1940-тите до раните 1960-ти, во првите денови на синтезирањето на се потешки и потешки поураниумски елементи, беше предвидено дека, бидејќи таквите тешки елементи не се јавуваат природно, тие би имале се пократок и пократок полуживот поради спонтано цепење, додека не престанааа да постојат во целост по 108-миот елемент (сега познат како хасиум). Првичната работа во синтезата на актиноидите го потврди ова. Моделот на јадрен слој, воведен во доцните 1960-ти, искажа дека протоните и неутроните формираат слоеви во јадрото, нешто слично на електроните кои формираат електронски обвивки во атомот. Благородните гасови се нереактивни поради тоа што имаат целосни електронски обвивки; така што беше теоризирано дека елементите со целосни јадрени обвивки - со таканаречени "магични" броеви на протони или неутрони - ќе бидат стабилни против радиоактивното распаѓање. Двојно магичен изотоп, кој има магичен број и на протони и на неутрони, би бил особено стабилизиран и пресметано е дека следниот двојно магичен изотоп по олово-208 би бил флеровиум-298 со 114 протони и 184 неутрони, што би го формирало центарот на т.н. "остров на стабилност". Овој остров на стабилност, наводно почнувајќи од копернициум (елемент 112) до оганесон (118), ќе дојде по долгото "море од нестабилност" од елементите 101 (менделевиум) до 111 (рендгениум). Според претпоставки направени во 1966, флериумовите изотопи во него ќе имаат полуживот од над 100 милиони години. Овие рани предвидувања фасцинираа истражувачи, и тоа доведе до првиот обид за синтеза на флеровиум во 1968 година, користејќи ја реакцијата 248Cm(40Ar,xn). Во оваа реакција не беа пронајдени изотопи на флеровиум. Ова се сметало дека се случува, бидејќи сложеното јадро 288Fl има само 174 неутрони наместо претпоставените магични 184, а тоа би имало значително влијание врз полуживотот и пресечиот дел на таквата реакција. Потоа беа потребни уште триесет години за да се синтетизираат првите изотопи на флеровиум. Поновите истражувања сугерираат дека локалните острови на стабилност околу хасиум и флеровиум се должат на тоа што овие јадра се деформирани и се сфероидни, што ги прави отпорни на спонтано цепење и дека вистинскиот остров на стабилност за сферични јадра се јавува отприлика кај унбибиумот-306 (со 122 протони и 184 неутрони).
Откривање Флеровиум првпат беше синтетизиран во декември 1998 година од тим научници во Обединеитот институт за јадрени истражувања во Дубна, Русија, предводен од Јури Оганесијан, кој бомбардираше мета на плутониум-244 со забрзани јадра на калциум-48:
Обид за оваа реакција бил направен претходно, но без успех; за овој обид во 1998 година, ОИНР ја надгради целата своја опрема за подобро да ги детектира и одвои произведените атоми и поинтензивно да ја бомбардира целта. Откриен бил еден атом на флеровиум, кој се распаѓал со алфа емисија со живот од 30,4 секунди. Измерената енергија на распаѓање беше 9,71 MeV, давајќи очекуван полуживот од 2-23 секунди. Ова набљудување беше доделено на изотопот флеровиум-289 и беше објавено во јануари 1999 година. Експериментот подоцна беше повторен, но изотоп со овие својства на распаѓање никогаш не бил пронајден повторно и оттука точниот идентитет на оваа активност не е познат. Можно е тоа да се должи на метастабилниот изомер 289m Fl, но поради присуството на цела серија на подолго-животни изомери во синџирот на распаѓање, тоа не би било веројатно. Најверојатно овој синџир е на 2n каналот што доведува до 290 Fl и фаќање на електрон до 290Nh, што добро се вклопува во систематиката и трендовите низ изотопите на флеровиум и е константно со енергијата од средно светло што беше избрана за тој експеримент, иако понатамошна потврда би била пожелна преку синтеза од 294Lv во реакцијата од 248Cm(48Ca,2n), што би се алфа-распаднало на 290Fl. Тимот во РИКЕН известил за можна синтеза на изотопи 294Lv и 290Fl во 2016 година преку реакцијата 248Cm(48Ca,2n), но алфа распаѓањето од 294Lv било пропуштено, и забележан е алфа-распад од 290Fl до 286Cn наместо електронско фаќање до 290Nh, и предавањето на 294Lv наместо 293Lv, и распаѓање до изомер од 285Cn не беше сигурно.
Глен Т. Сиборг, научник во Национална лабораторија на Лоренц Беркли, кој беше вклучен во работата за синтетизирање на такви трансактиноидни елементи, во декември 1997 година рече дека "еден од неговите најдолготрајни и најмногу негувани соништа е да види еден од овие магични елементи"; му беше кажано за синтеза на флеровиум од неговиот колега Алберт Џиорсо веднаш по објавувањето во 1999 година. Џиорсо подоцна кажал: Сиборг починал 2 месеци подоцна, на 25 февруари 1999 година.
Изотопи
Во март 1999 година, истиот тим ја замени целта на добивање 244Pu со 242Pu со цел да произведе други изотопи на флеровиум. Овој пат се создадоа два атома на флеровиум, распаѓајќи се преку алфа емисија со полуживот од 5.5 секунди. Тие биле назначени како 287Fl. Оваа активност не е постигната повторно, и не е јасно какво јадро е произведено тогаш. Можно е тоа да е мета-стабилен изомер 287m Fl или резултат на дел од електронско фаќање од 287Fl што води до 287Nh и 283Rg.
Сега потврденото откритие на флеровиум беше направено во јуни 1999 година, кога Дубна тимот ја повтори првата реакција од 1998 година. Овој пат, беа произведени два атома на флеровиум; тие се распаднаа со полуживот од 2,6 s, различен од резултатот од 1998 година. Оваа активност првично беше доделена на грешка 288 ФЛ, поради збрката во однос на претходните забелешки за кои се претпоставува дека доаѓаат од 289 ФЛ. Понатамошната работа во декември 2002 година конечно овозможи позитивно прераспределба на атомите од јуни 1999 година на 289 ФЛ.
Во мај 2009 година, Заедничката работна група (JWP) на IUPAC објави извештај за откривањето на копернициум во кој тие го потврдија откривањето на изотопот 283Cn. Ова упати кон откритие на флеровиум, од потврдувањето на податоците за синтезата на 287Fl и 291Lv, што се распаѓа на 283Cn. Откривањето на изотопите флеровиум-286 и -287 беше потврдено во јануари 2009 година во Беркли. Ова беше проследено со потврда на флеровиум-288 и -289 во јули 2009 година во Друштво за истражување на тешки јони (GSI) во Германија. Во 2011 година, IUPAC ги евалуираше експериментите на тимот на Дубна од 1999-2007 година. Тие ги означија раните податоци како неконечни, но ги прифатија резултатите од 2004-2007 како флеровиум, и елементот официјално беше признат како откриен.
Додека методот на хемиска карактеризација на ќерка бил успешен во случаите на флеровиум и ливермориум, а поедноставената структура на пола-пола еднакви јадра ја направи потврдата на оганесонот (елемент 118) јасна, имало потешкотии во утврдувањето на конгруенцијата на синџирите на распаѓање од изотопи со непарни протони, непарни неутрони, или и двете. За да го надминат овој проблем со врело соединување, каде синџирите на распаѓање завршуваат во спонтано цепење, наместо да се поврзуваат со познати јадра како што дозволува ладното соединување, изведени се експерименти во Дубна во 2015 година за да се произведат полесни изотопи на флеровиум во реакциите на 48Ca со 239Pu и 240Pu, особено 283Fl, 284Fl и 285Fl; последниот претходно беше карактеризиран во 242Pu(48Ca,5n)285Fl реакција во Националната лабораторија Лоренс Беркли во 2010 година. Изотопот 285Fl беше појасно карактеризиран, додека новиот изотоп 284Fl беше откриен дека е подложен на непосредна спонтано цепење наместо на алфа распаѓање до познатите нуклиди околу затворањето обвивката N = 162, и 283Fl не беше пронајден. Овој најлесен изотоп уште може да се продуцира во студената фузиска реакција 208Pb(76Ge,n)283Fl, која тимот во RIKEN во Јапонија смета дека треба да се истражи: оваа реакција се очекува да има повисок пресек за 200 fb од "светскиот рекорд" на ниско ниво од 30 fb за 209Bi(70Zn,n)278Nh, реакцијата која РИКЕН ја искористија за официјалното откривање на елементот 113, сега наречен нихониум. Тимот Дубна ја повтори нивната истрага за реакцијата 240Pu + 48Ca во 2017 година, наоѓајќи три нови константни распаѓачки синџири од 285Fl, дополнителен синџир на распаѓање од овој нуклид кој може да помине низ некои изомерички состојби во своите ќерки, синџир што би можел да биде доделен на 287Fl (најверојатно, произлегува од 242Pu нечистотии во целта) и некои настани на спонтано цепење, од кои некои можат да бидат од 284Fl, иако и други интерпретации, вклучувајќи ги и страничните реакции кои вклучуваат испарување на наелектризирани честички, исто така се можни.
Именување десно|мини|Руска марка од 2013 г. посветена на Георгиј Фљоров и флеровиум Со користење на номенклатурата на Менделеев за неименувани и неоткриени елементи, флеровиум понекогаш се нарекува ека-олово. Во 1979 година, IUPAC објави препораки според кои елементот требаше да се нарече унунквадиум (со соодветен симбол Uuq), како привремено систематско име на елементот, сè додека не се потврди неговото откритие и се определи трајно име. Повеќето научници во областа го нарекуваа "елемент 114", со симболот E114, (114) или 114.