Ununennium (pierwiastek 119, Uue) — definicja, właściwości i badania

Ununennium (pierwiastek 119, Uue) — przegląd definicji, przewidywanych właściwości, izotopów i najnowszych badań nad syntetyzacją tego superciężkiego pierwiastka.

Ununennium, czyli pierwiastek 119, to hipotetyczny pierwiastek chemiczny. Jego tymczasowy symbol w układzie okresowym to Uue — nazwy zastępcze wprowadzone przez IUPAC do czasu potwierdzenia odkrycia i nadania nazwy trwałej. Ununennium jest pierwszym pierwiastkiem o liczbie atomowej większej niż 118, który nie został jeszcze trwale wytworzony w ilościach pozwalających na szczegółowe badania. Właściwości Ununennium nie są znane empirycznie, jednak na podstawie teorii atomowej i obliczeń chemicznych można przewidzieć wiele cech tego pierwiastka. Przewiduje się, że wszystkie jego izotopy będą radioaktywne i cechować się bardzo krótkimi okresami połowicznego rozpadu; ogólnie oczekuje się, że Ununennium będzie należał do grupy metali alkalicznych.

Status odkrycia i prace eksperymentalne

Do tej pory (stan na rok 2026) Ununennium nie zostało potwierdzenie zaobserwowane w sposób niepodważalny. W przeszłości amerykańskie, niemieckie i rosyjskie zespoły prowadziły próby syntezy pierwiastków o bardzo dużych liczbach atomowych, a także podejmowano konkretne eksperymenty ukierunkowane na Z = 119. W kolejnych latach różne ośrodki naukowe — w tym laboratoria w Europie, Japonii i Rosji — planowały oraz kontynuowały badania nad produkcją tego pierwiastka, wykorzystując techniki fuzji ciężkich jonów.

Przewidywane właściwości fizyczne i chemiczne

Na podstawie położenia w układzie okresowym Ununennium klasyfikuje się jako pierwiastek grupy 1 (alkalia). Jednak dla pierwiastków superciężkich istotne stają się efekty relatywistyczne, które mogą znacząco modyfikować właściwości oczekiwane w prostym przedłużeniu trendów okresowych:

• Konfiguracja elektronowa: przewiduje się przybliżoną konfigurację z jednym elektronem walencyjnym w powłoce 8s (przyjęcie [Og] 8s1), ale efekty relatywistyczne mogą powodować odchylenia od tej prostej prognozy.
• Stabilność i radioaktywność: oczekiwane są krótkie czasy życia; główne tryby rozpadu to rozpad alfa i rozpad przez spontaniczne rozszczepienie (fission).
• Chemiczna reaktywność: chociaż należy się spodziewać, że Uue będzie zachowywał się jako metal alkaliczny (atomowość +1), efekty relatywistyczne mogą stabilizować elektron s, co może czynić ununennium mniej reaktywnym niż cezu czy franc; w niektórych obliczeniach przewiduje się, że jego właściwości będą zbliżone bardziej do potasu lub rubidu niż do najcięższych alkaliów.
• Stopnie utlenienia: najprawdopodobniejszy stopień utlenienia to +1; wystąpienie innych stabilnych stanów oksydacyjnych jest mało prawdopodobne, ale nie można ich całkowicie wykluczyć teorii relatywistycznych.

Izotopy i „wyspa stabilności”

Teoretyczne modele przewidują, że najbardziej trwałe izotopy superciężkich pierwiastków mogłyby leżeć w tzw. „wyspie stabilności” wokół neutronowej liczby magicznej N ≈ 184. Izotopy Ununennium, które byłyby bliższe tej wartości neutronowej, mogłyby mieć wydłużone okresy półrozpadu w porównaniu z bardzo krótkotrwałymi izotopami o mniejszej liczbie neutronów. Jednak ich otrzymanie w laboratorium wymagałoby użycia rzadkich, neutronowo-bogatszych celów i projektów złożonych reakcji z bardzo małymi przekrojami czynnościowymi.

Metody syntezy i typowe eksperymenty

Synteza superciężkich pierwiastków zwykle polega na zderzeniach ciężkich jonów w warunkach fuzji jądrowej (tzw. reakcje „gorącej” lub „zimnej” fuzji) i na selektywnym wychwytywaniu powstałych jąder przez detektory rozpadu. Dla Z = 119 proponowane są eksperymenty z bombardowaniem ciężkich, aktynowych celów jonami takich pierwiastków jak 50Ti, 51V czy 54Cr. Trudności eksperymentalne obejmują bardzo niskie przekroje czynnościowe (rzędu pikobarnów lub mniejszych), krótkie okresy życia produktów oraz konieczność pracy z rzadkimi i radioaktywnymi materiałami targetowymi.

W praktyce eksperymenty prowadzone są w wyspecjalizowanych ośrodkach z akceleratorami i detekcją rozpadu alfa i rozszczepienia — przykładowo laboratoria takie jak RIKEN (Japonia), GSI/FAIR (Niemcy), JINR w Dubnej (Rosja) oraz laboratoria w USA i Chinach prowadzą lub planują prace w dziedzinie superciężkich pierwiastków. Ze względu na złożoność i wymagania techniczne prace te trwają latami, a potwierdzenie odkrycia wymaga powtarzalnych obserwacji.

Możliwe zastosowania

Jeżeli Ununennium zostanie kiedyś wytworzony, jego jedyne realistyczne zastosowanie w najbliższej przyszłości to badania naukowe nad strukturą jądrową, efektami relatywistycznymi w chemii i właściwościami atomowymi pierwiastków ekstremalnych. Zastosowania praktyczne są wysoce mało prawdopodobne ze względu na oczekiwane krótkie okresy życia i ekstremalnie małe ilości, które można uzyskać w eksperymentach.

Podsumowanie

Ununennium (Uue, Z = 119) pozostaje pierwiastkiem hipotetycznym — kluczowym dla badań nad granicami układu okresowego oraz dla testowania modeli jądrowych i chemicznych w warunkach, gdzie dominują efekty relatywistyczne. Choć jego położenie w układzie sugeruje przynależność do metali alkalicznych, rzeczywiste właściwości mogą być znacząco zmodyfikowane przez efekty kwantowo-relatywistyczne. Obserwacje i syntezy wymagają zaawansowanych technik eksperymentalnych, a prace nad elementem 119 są jednym z ważnych kierunków badań w fizyce jądrowej i chemii supereciężkich pierwiastków.

Pytania i odpowiedzi

P: Czym jest Ununennium?

P: Co oznacza symbol Uue?

P: Czy Ununennium było już wcześniej tworzone?

P: Jakie są właściwości Ununennium?

P: Które kraje próbowały stworzyć Ununennium?

P: Które kraje planują pracować nad Ununennium w 2019 i 2020 roku?

P: Dlaczego Ununennium jest czasami określane jako Uue?

Szukaj według litery