導入
崩壊と検出 ビームはターゲットを通過して次のチャンバーである分離器に到達します。新しい原子核が生成された場合、それはこのビームとともに運ばれます。[ 32 ] [ e ] から分離され、表面障壁検出器 に移送され、そこで原子核が停止します。検出器への衝突の正確な位置がマークされ、そのエネルギーと到着時間もマークされます。[ 32 ] 。 検出されるためには、原子核はこの時間生存する必要があります。原子核の崩壊が記録されると、原子核は再び記録され、崩壊の位置、エネルギー 、および時間が測定されます。[ 32 ]
原子核の安定性は強い相互作用によってもたらされます。しかし、その範囲は非常に短く、原子核が大きくなるにつれて、最外殻核子（陽子と中性子）への影響は弱まり ます。 同時に、原子核は陽子間の静電反発によって引き裂かれ、その範囲は制限されません。強い相互作用によってもたらされる全結合エネルギー は核子の数に比例して増加しますが、静電反発は原子番号の二乗に比例して増加するため、後者はより速く増加し、重原子核や超重原子核ではますます重要になります。[ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] 、これまでのところ、主にアルファ崩壊 と自発核分裂 という、このような反発によって引き起こされる崩壊モードを介して崩壊することが観測されています。[ f ] どちらの崩壊モードでも、原子核はそれぞれのモードに対応するエネルギー障壁 によって崩壊が抑制されるが、トンネル効果によって通過することができる。[ 37 ] [ 38 ]
JINRのフレロフ核反応研究所 に設置されたドゥブナガス充填反跳分離器に基づく超重元素生成装置の概略図。検出器とビーム集束装置内の軌道は、前者の双極子磁石 と後者の四重極磁石 によって変化する。 [ 44 ] アルファ粒子は、核子あたりのアルファ粒子の質量が小さいため、アルファ粒子が運動エネルギーとして原子核から離れるためのエネルギーが残ることから、放射性崩壊でよく生成されます。自発核分裂は、静電反発によって原子核が引き裂かれることで起こり、同じ原子核が分裂するさまざまな場合にさまざまな原子核が生成されます。[ 38 ] ウラン （元素番号92）からノーベリウム （元素番号102）まで23 桁減少し、[ 46 ] トリウム （元素番号90）からフェルミウム （元素番号100）まで30桁減少します。 [ 47 ] 液滴モデル では、約 280 個の核子を持つ原子核では核分裂障壁 が消失するため、自発的核分裂がほぼ瞬時に起こると示唆されていた。[ 38 ] [ 48 ] 核殻モデル では、約 300 個の核子を持つ原子核が安定の島 を形成し、その中で原子核は自発的核分裂に対してより抵抗力があり、半減期が長いアルファ崩壊を主に起こすと示唆されていた。[ 38 ] [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ] [ 46 ] [ g ]
アルファ崩壊は放出されるアルファ粒子によって記録され、崩壊生成物は実際の崩壊前に容易に決定できます。このような崩壊または連続する一連の崩壊によって既知の原子核が生成された場合、反応の元の生成物を容易に決定できます。[ h ] [ 32 ] 運動エネルギー）など、それが受ける崩壊の特定の特性によって認識できます。 [ i ] [ j ]
超重元素の合成を目指す物理学者が利用できる情報は、検出器で収集された情報、すなわち粒子の位置、エネルギー、検出器への到達時刻、およびその崩壊時の情報である。物理学者はこのデータを分析し、それが実際に新しい元素によって引き起こされたものであり、主張されている核種とは異なる核種によって引き起こされたものではないと結論付けようとする。多くの場合、提供されたデータは、新しい元素が確実に生成され、観測された効果に対する他の説明がないと結論付けるには不十分であり、データの解釈に誤りが生じている。[ k ]
歴史
最初の兆候 フレロビウムの最初の兆候は、1998年12月にロシアのドゥブナにある 合同原子核研究所 （JINR）の科学者チームによって発見された。このチームはアルメニアの原子核科学者ユーリ・オガネシアンが率いており、 プルトニウム244 の標的に加速されたカルシウム48 の原子核を照射した。
244 94 48 20 292 114 290 114 1 0 この反応は以前にも試みられたが成功しなかった。1998年のこの試みでは、JINRは生成された原子をより良く検出および分離し、ターゲットをより強く照射するために、すべての装置をアップグレードした。[ 68 ] アルファ崩壊する フレロビウム原子が1つ 検出された。測定された崩壊エネルギー は9.71 MeV で、予想される半減期は2～23秒である。[ 69 ] この観測は289 Fl に割り当てられ、1999年1月に発表された。[ 69 ] 289m Fl 異性体 によるものかもしれないが、[ 70 ] [ 71 ] 290 Fl と電子捕獲による290 Nh につながるものである。これはフレロビウム同位体の系統性と傾向によく合致し、その実験で選択された低いビームエネルギーとも一致するが、 248 Cm( 48 Ca,2n) 反応で 294 Lvを合成して290 Flにアルファ崩壊させることでさらに確認することが望ましい。[ 14 ] のチームは、 248 Cm( 48 Ca,2n)反応で294 Lvと290 Flの合成の可能性を2016年に報告したが、 294 Lvのアルファ崩壊は見逃され、 290 Nhへの電子捕獲の代わりに290 Flの286 Cnへのアルファ崩壊が観測され、293 Lvではなく294 Lvへの帰属は確実ではなかった。[ 15 ]
ローレンス・バークレー国立研究所 の科学者、グレン・T・シーボーグは、1997年12月に「最も長く大切にしてきた夢の一つは、これらの魔法の元素の一つを見ることだった」と語っていた [ 61 ] アルバート・ギオルソからそのことを知らされた。ギオルソは後にこう回想している [ 72 ]。
私はグレンに知らせたかったので、彼のベッドサイドに行って伝えました。彼の目に光が宿ったように見えましたが、翌日彼を訪ねたとき、彼は私のことを覚えていませんでした。科学者である彼は、脳卒中で亡くなったのです。[ 72 ]
シーボーグは2か月後の1999年2月25日に亡くなった。[ 72 ]
1999 年 3 月、同じチームが244 Pu ターゲットを242 Pu に置き換えて、他のフレロビウム同位体を生成しました。その結果、2 つのフレロビウム原子が生成され、それぞれ半減期 5.5 秒でアルファ崩壊しました。これらは287 Fl と割り当てられました。[ 73 ] この活動はその後も見られず、どの原子核が生成されたのかは不明です。異性体287m Fl [ 74 ] であったか、 287 Flによる電子捕獲により287 Nh と283 Rgが生成された可能性があります。[ 75 ]
発見が確認されました フレロビウムの発見が確定したのは、1999年6月にドゥブナチームが1998年の最初の反応を再現した時である。今回はフレロビウムの原子が2個生成され、半減期2.6 秒でアルファ崩壊した。これは1998年の結果とは異なっていた。[ 70 ] この放射能は、以前の観測結果が289 Fl由来であると想定されていたため、当初は誤って288 Flに割り当てられていた。2002年12月のさらなる研究により、1999年6月の原子が 289 Flであると最終的に正しく再割り当てされた。[ 74 ]
2009 年 5 月、 IUPAC の合同作業部会 (JWP) は、コペルニシウムの発見に関する報告書を発表し、その中で同位体283 Cn の発見を認めた。[ 76 ] これは、 283 Cnに崩壊する287 Fl と291 Lv の合成に関するデータを認めたことから、フレロビウムの発見を意味した。フレロビウム 286 と 287 の発見は、2009 年 1 月にバークレーで確認された。これに続いて、2009 年 7 月にドイツの重イオン研究所 (GSI)でフレロビウム 288 と 289 が確認された。2011 年、IUPAC は、ドゥブナチームの 1999 ～ 2007 年の実験を評価した。彼らは初期のデータは決定的ではないと判断したが、2004年から2007年の結果をフレロビウムとして受け入れ、その元素は正式に発見されたと認められた。[ 77 ]
同位体 娘核種の化学的特性評価法はフレロビウムとリバモリウムでは成功し、偶偶核 のより単純な構造によりオガネソン（Z = 118）の確認は容易であったが、奇数個の陽子、奇数個の中性子、またはその両方を持つ同位体からの崩壊連鎖の一致を確立することは困難であった。[ 83 ] [ 84 ] 48 Caと239 Puおよび240 Puの反応により、特に283 Fl、284 Fl、および285 Flのフレロビウムのより軽い同位体を生成する実験が行われた。後者は、2010年にローレンス・バークレー国立研究所 で行われた242Pu ( 48Ca ,5n) 285Fl反応で既に特性が明らかにされていた。285Fl は より明確に特性が明らかにされた一方、新しい同位体284Fl は即座に自発核分裂を起こすことが判明し、283Fl は観測されなかった。[ 10 ] この最も軽い同位体は、日本の理化学研究所 のチームがかつて調査を検討した冷核融合反応208 Pb( 76 Ge,n) 283 Fl [ 14 ]で生成される可能性がある。 [ 85 ] [ 86 ] 209 Bi( 70 Zn,n) 278 Nhの「世界記録」の最低値 30 fbよりも高い200 fb になる と予想されている。[ 14 ] [ 87 ] [ 88 ] あるいは、将来、 249 Cf( 50 Ti,4n) 反応で到達可能な295 120 の曾孫として生成される可能性がある。[ 89 ] 239 Pu + 48 Caの反応は、それぞれ 5n チャネルと 4n チャネルで282 Fl と283 Flを生成する手段としても提案されているが、これまでのところ284につながる 3n チャネルのみである。 [ 87 ]
ドゥブナチームは2017年に240Pu + 48Ca 反応の調査を繰り返し、 285Flの3つの新しい一貫した崩壊系列、この核種から娘核種でいくつかの異性体状態を経由する可能性のある別の崩壊系列、 287Fl に割り当てられる可能性のある系列（おそらく標的中の242Pu不純物から）、およびいくつかの自発核分裂を観測した。そのうちのいくつかは 284Fl からである可能性があるが、荷電粒子の蒸発を伴う副反応を含む他の解釈も可能である。[ 11 ] 284Fl のアルファ崩壊が自発核分裂する280Cn に最終的に2024年にドゥブナチームによって観測された。[ 89 ]
予測される特性 フレロビウムやその化合物の特性は、極めて限られた生産量と高コスト[ 23 ]
原子核の安定性と同位体 相互作用するボソンモデル [ 66 ] 周期表の化学的周期性 の基礎は、各希ガス（原子 番号 2、10、18、36、54、86、118 ）における電子殻 の 閉殻です。それ以上の電子 はより高いエネルギーの新しい殻 に 入らなければならないため、閉殻電子配置は著しく安定しており、これが希ガスの不活性性の原因です。[ 99 ] 陽子 と [ 99 ] ヘリウム 4 、酸素 16 、カルシウム 48 、鉛 208 などの魔法数の 陽子と中性子を持つ原子核は「二重に魔法数」 であり、核子の数に対して比較的安定しています。この安定性は超重元素 にとって非常に重要です。安定化がない場合、陽子間の静電反発力が絶えず増加し、原子核を結合させている限定範囲の強い核力を克服するため、指数関数的外挿により ダルムスタチウム (元素 110)での半減期はナノ秒 になると予想されます。次の閉じた核子殻 (魔法数) は、アルファ崩壊と自発的核分裂の半減期が再び長くなる、長らく探し求められてきた安定性の島の中心を示していると考えられています。[ 99 ]
方位量子数 が高い軌道はエネルギーが高くなり、そうでなければ元素114の閉殻陽子殻に対応する軌道エネルギーのギャップが解消される。これにより、次の陽子殻は元素120 付近の領域まで上昇する。[ 66 ] 当初、中性子魔法数126との類推から、次の陽子殻も元素126 に位置すると予想されていましたが、これは20世紀半ばの合成能力をはるかに超えており、理論的な注目をほとんど集めませんでした。1966年、周期表のこの領域におけるポテンシャルとスピン軌道相互作用の新しい値 [ 100 ] [ 99 ] [ 99 ] 298 Flと310 Flが二重魔法数の候補となっています。[ 99 ] 1972年の推定では、 298 Flの半減期は約 1 年と予測され、これは294 Ds (半減期は約 10 10年で、 232 Th に匹敵)を中心とする安定の島 に近いと予想された。[ 99 ] 扁平な 原子核によるものであり、扁平な原子核の領域は288 Fl を中心としているという仮説が立てられた。また、新しい理論モデルでは、陽子軌道 2f 7/2 (元素 114 で満たされている) と 2f 5/2 (元素 120 で満たされている) の間の予想されるエネルギーギャップが予想よりも小さいことが示され、元素 114 はもはや安定な球状の閉殻核ではないように見えました。次の二重魔法核は現在306 Ubb 付近であると予想されていますが、この核種の予想される半減期が短く、生成断面積が 低いため、その合成は困難です。[ 66 ] 陽電子 放出 または 電子捕獲 によって崩壊 し 、 島の 中心に移動することが見つかる可能性があります。 [ 87 ] ベータ崩壊も起こるだろう [ 99 ]。 核種図 のこの領域では電子捕獲が主要な崩壊モードであるとは限らないため、これは問題である[ 87 ]
2000年から2004年にかけて、ドゥブナのフレロフ核反応研究所で、加速された48Caイオンを244Pu に照射して複合核292Flの核分裂特性を研究する実験が行われた。[ 101 ] 複合 核 は 核子 の緩い組み合わせである。内部構造はなく、2つの原子核間の衝突力によってのみ一緒に保持されている。[ 102 ] [ p ] 結果は、このような原子核が主に 40Ca 、132Sn 、 208Pb 、 または209Biなどの二重魔法数またはほぼ二重魔法数の 断片 を放出することによってどのように核分裂するかを示した。また、48Ca と58Feの 入射 粒子は核融合-核分裂経路で同様の収量を示し、58Fe 入射粒子が将来的に超重元素の製造に利用できる可能性が示唆された。[ 101 ] [ 103 ] 最近、アクチニド原子核（ウラン やキュリウム など）の衝突における多核子移行反応は、安定の島で中性子過剰の超重原子核を作るために使用できる可能性があることが示されているが、[ 103 ] 中性子過剰のノーベリウム やシーボーギウム の生成の方が可能性が高い。[ 87 ]
フレロビウム同位体のアルファ崩壊半減期の理論的推定値は、実験データを裏付けています。[ 104 ] [ 105 ] 298Fl は、アルファ崩壊半減期が約17日と予測されています。[ 106 ] [ 107 ] 融合蒸発経路で298Fl を直接生成することは現在不可能です。標的と安定な入射体の既知の組み合わせでは、複合核に184個の中性子を与えることができず、 50Ca （半減期14秒）などの放射性入射体は、 必要な量と強度でまだ使用できません。[ 103 ] 291 Cn および293 Cn ) およびフレロビウムを島の中心付近に生成する一つの可能性は、250 Cm 、249 Bk 、251 Cf 、および254 Esなどのさらに重い標的を使用することである。これらを 48 Caと融合させると、 291 Mc および291 Fl ( 299 Uue、295 Ts、および295 Lvの崩壊生成物として)などの同位体が生成され、これらはアルファ崩壊して島の中心に十分近い核種になり、電子捕獲を受けて中心に向かって内側に移動するのにちょうど十分な中性子を持っている可能性がある。しかし、反応断面積は小さく、ベータ安定線付近の超重核の崩壊特性についてはまだほとんどわかっていない。これは、安定の島で原子核を合成するための現在の最良の希望かもしれないが、推測の域を出ず、実際に機能するかどうかは不明である。[ 87 ] もう一つの可能性は、制御された核爆発 を用いて、そのような同位体をマクロな量で生成するために必要な高中性子束を得ることである。 [ 87 ] ポロニウム後の不安定ギャップが回避された r過程を模倣するものであり、258～ 260 Fm と質量数 275（原子番号104 ～108）の不安定ギャップを回避することになる。[ 87 ] 291 Cnと293 ）ため、 宇宙線 以外では今日では検出できないだろう。[ 87 ]
原子と物理 フレロビウムは周期表 の第14族に属し、炭素 、ケイ素 、ゲルマニウム 、スズ 、鉛の 下位に位置します。これまでの第14族元素はすべて価電子殻に4個の電子を持ち、価電子 配置はns 2 np 2 です。フレロビウムの場合もこの傾向は続き、価電子配置は7s 2 7p 2 と予測されています。[ 3 ] フレロビウムは多くの点でより軽い同族元素 と似ています。違いが生じる可能性が高く、その大きな要因はスピン軌道相互作用（SO相互作用） です。これは電子の運動とスピンの間の相互作用です。超重元素では、電子が軽い原子よりも速く、 光速 に匹敵する速度で移動するため、この相互作用は特に強くなります。フレロビウムの場合、7sおよび7p電子エネルギー準位が低下し（対応する電子が安定化される）、7p電子エネルギー準位のうち2つは他の4つよりも安定化される。[ 109 ] 不活性電子対効果 と呼ばれ、7p副殻をより安定化した部分とより安定化していない部分に「引き裂く」効果は副殻分裂と呼ばれる。計算化学者は、この分裂を、7p副殻のより安定化した部分とより安定化していない部分について、第2（方位 [ 110 ] q ] 多く 理論 目的 、 価 電子 配置は7p副殻分裂を反映するように7s² 2 1/2 [ 3 ]
フレロビウムでは 7p 副殻のスピン軌道分裂が非常に大きく、フレロビウムの 7 番目の殻にある満たされた軌道はどちらも相対論的に安定化されているため、フレロビウムの価電子配置は完全に満たされた殻を持つとみなすことができます。その第一イオン化エネルギーは 8.539 eV (823.9 kJ/mol ) で、14 族で 2 番目に高い値であるはずです。[ 3 ] [ 99 ] 第一イオン化エネルギーはシリコン やゲルマニウム よりも高いものの、炭素 よりは低いため、フレロビウムは半金属 に分類される可能性があると示唆されています。[ 111 ]
フレロビウムの閉殻電子配置は、金属フレロビウムの金属結合 が前後の元素よりも弱いことを意味するため、フレロビウムは沸点が 低いと予想され、[ 3 ] [ 66 ] 融点 と沸点は約70℃と150 ℃と予測され、[ 3 ]、 ℃）よりもかなり低く、族を下るにつれて沸点が低下する傾向が続いている。以前の研究では沸点が約1000 ℃または2840 ℃と予測されていたが、[ 99 ] [ 3 ] ℃（水銀の-39 ℃、コペルニシウムの予測値10 ± 11 ℃よりも低い）で沸点は107 ℃であり、液体金属になると予測された。[ 112 ] 水銀 、ラドン 、コペルニシウム と同様に、鉛 やオガネソン （エカ・ラドン）とは異なり、フレロビウムは電子親和力 がないと計算されている。[ 113 ]
2010年の研究では、スピン軌道結合効果によりフレロビウムの六方最密充填 結晶構造と密度9.928 g/cm 3 を予測する計算結果が発表されたが、これはおそらく少し低すぎると指摘された。[ 114 ] 面心立方 結晶構造で結晶化すると予想され、 [ 115 ] 3 ）に似た11.4 ± 0.3 g/cm 3 の密度が予測された。これらの計算では、面心立方構造と六方最密充填構造はほぼ同じエネルギーを持つはずであり、これは希ガスを彷彿とさせる現象であることが判明した。これらの計算によると、六方最密充填構造のフレロビウムは半導体であり、バンドギャップは 0.8 ± 0.3 eV であると予測される。（コペルニシウムも半導体であると予測されている。）これらの計算によると、フレロビウムの凝集エネルギーは約 −0.5 ± 0.1 eV であると予測される。これはオガネソン（−0.45 eV）で予測される値と類似しており、コペルニシウム（−0.38 eV）で予測される値よりも大きいが、水銀（−0.79 eV）で予測される値よりも小さい。融点は 284 ± 50 K（11 ± 50 °C）と計算されたため、沸点は測定されていないものの、フレロビウムはおそらく室温で液体であると考えられる。[ 4 ]
水素様 フレロビウムイオン（Fl 113+ ; 電子を 1 つだけ残して他は除去）の電子は、相対論的効果 により、静止した電子の 1.79 倍の質量を持つほど速く動くと予想される。（水素様鉛とスズの値はそれぞれ 1.25 と 1.073 と予想される。）フレロビウムは鉛よりも弱い金属間結合を形成し、表面への吸着 も少なくなるだろう。
化学薬品 フレロビウムは、鉛に次いで第14族で既知の最も重い元素であり、7p系列の元素の2番目のメンバーになると予測されています。ニホニウムとフレロビウムは、 6d 5/2 と7p 3/2 の副殻の充填の間にある7p 1/2 軌道の充填に対応する非常に短い副周期を形成すると予想されています。それらの化学的挙動は非常に特徴的であると予想されています。ニホニウムのタリウムとの相同性は計算化学者によって「疑わしい」とされ、フレロビウムの鉛との相同性は「形式的」としか呼ばれていません。[ 117 ]
第14族元素の最初の5元素は+4の酸化状態を示し、後期の元素は不活性電子対効果の発現により+2の化学がますます顕著になる。スズの場合、+2と+4の状態は安定性が似ており、鉛(II)は第14族元素の中で化学的によく理解されているすべての+2の酸化状態の中で最も安定である。[ 3 ] 軌道 混成 が必要であり、フレロビウムは+2の酸化状態が強く優勢な鉛よりもさらに安定であり、+4の酸化状態は非常に不安定であると予想される。[ 3 ] 2 ) は構成元素への分解に対して非常に不安定であると予想され (フレロビウムと酸素の直接反応では生成されない)、[ 3 ] Å [ 119 ] でメタン の最も重い同族体(より軽い化合物にはシラン 、ゲルマン 、スタナン が含まれる) であるフレロバン (FlH 4 ) は、 プルンバン よりも熱力学的に不安定であり、フレロビウム (II) ヒドリド (FlH 2 ) と H 2 に自発的に分解すると予測されている。テトラフルオロ化合物 FlF 4 は、 sp 3 混成軌道よりもsd 混成軌道による結合が主であり、[ 99 ] [ 119 ] 4 は約 400 kJ/mol 不安定化される）も同様に分解する。[ 119 ] FlF 2−6 は 加水分解 に対して不安定であり、 FlBr −3 FlI −3などのフレロビウム( II )ポリハロゲン化物アニオン が [ 3 ] 。 六フッ化物が 形成されるが、後の計算ではこの可能性は確認されていない。[ 99 ] 1/2 軌道のスピン軌道収縮は、より短い結合長とより大きな結合角をもたらすはずである。これは、FlH 2 で理論的に確認されている。[ 119 ] 2 でさえ、相対論的に 2.6 eVだけ不安定化されてFl+H 2 より低くなるはずである。大きなスピン軌道効果は、14 族ジヒドリドの通常のシングレット-トリプレットの境界も破る。FlF 2 と FlCl 2は、FlH 2 よりも安定であると予測されている。[ 122 ]
フレロビウムの 7s 2 7p 2 1/2 1/2 電子が弱い不活性対効果も持ち始めるため、フレロビウムの 0 酸化状態は鉛よりも安定であるはずです。[ 3 ] ラドン の挙動にいくつかの類似点が生じる可能性があります。[ 67 ] 鉛 化合物 PbH と PbFよりも解離エネルギーが低くなるはずです。 [ 119 ] 貴金属で ある可能性がある。[ 3 ]
フレロビウム(II)は鉛(II)よりも安定であるはずであり、ハロゲン化物FlX + 、FlX 2 、FlX − 3 、およびFlX 2− 4 (X = Cl 、Br 、I )が容易に形成されると予想される。フッ化物は水溶液中で強い加水分解を受けるだろう。[ 3 ] [ 3 ] [ 123 ] 2 )はほぼ2.6 eV (250 kJ/mol) だけ不安定化されるだろう。水溶液中では、プルンバイトと同様に、 オキシアニオン フレロバイト( FlO 2− 2 4 ) と硫化フレロビウム(FlS ) は水に非常に溶けにくく、酢酸 フレロビウム(II) (Fl(C 2 H 3 O 2 ) 2 ) と硝酸フレロビウム(Fl(NO 3 ) 2 ) はかなり水溶性であるはずです。[ 99 ] 2+イオンを金属フレロビウムに 還元する ための標準電極電位は 約 +0.9 V と推定されており、中性状態のフレロビウムの安定性が高まっていることが確認されています。[ 3 ] 一般に、7p 1/2 スピノールの相対論的安定化により、Fl 2+は Hg 2+ またはCd 2+ とそのより軽い同族体 Pb 2+ の中間の性質を持つと予想されます。[ 3 ]
実験化学 フレロビウムの化学的性質は実験的に調査されているが、これまでのところ研究結果は決定的ではない。フレロビウムの揮発性は金表面との相互作用によって測定されており、フレロビウムの揮発性は水銀やアスタチン の揮発性と同程度であることが示されている。このような揮発性は、通常の14族金属としては予想外であった。[ 16 ]
2012年にGSIで行われた実験では、フレロビウムの化学的性質は希ガスよりも金属的であることが判明した。イェンス・フォルカー・クラッツとクリストフ・デュルマンは、コペルニシウムとフレロビウムを「揮発性金属」という新しいカテゴリーに分類し、クラッツは標準温度と圧力 では気体である可能性さえ推測した。[ 66 ] [ 66 ] [ 124 ] [ 66 ]
2014年にフレロビウムの化学的特性評価の実験結果を詳述した論文で、GSIグループは次のように書いています。「フレロビウムは同族元素の中で最も反応性が低い元素ですが、それでも金属です。」[ 125 ] [ 126 ] 289Fl は 、将来の放射化学研究にとって興味深いと考えられています。[ 127 ]
2022年に発表された実験では、フレロビウムは金属であり、金に対する反応性は水銀よりも低いが、ラドンよりも高いことが示唆されている。この実験では、吸着が元素フレロビウムによるものなのか（可能性が高いと考えられている）、それとも元素フレロビウムよりも金に対する反応性が高いFlOなどのフレロビウム化合物によるものなのかを特定できなかったが、どちらのシナリオでもフレロビウムが化学結合を形成する。[ 128 ] [ 129 ]
注記 ↑ 原子核物理学 では原子番号が大きい元素は重い元素と呼ばれます。 鉛 （元素番号82）はそのような重い元素の一例です。「超重元素」という用語は、通常、原子番号が103 より大きい元素を指します（ただし、原子番号が 100 [ 18 ] 112 [ 19 ] また、この用語は、「超アクチニド」という用語と同等のものとして提示されることもあり、これは仮説上の超アクチニド 系列の開始前に上限を設定します）。 [ 20 ] ↑ 2009年、オガネシアン率いるJINRのチームは、対称的な136Xe + 136Xe反応でハッシウムを生成しようとした試みの結果を発表した。彼ら はその ような反応で原子を1つも観測できず、核反応の確率の尺度である断面積の上限を2.5 pb とした。 [ 21 ] 208Pb + 58Fe の断面積は、発見者によって推定すると約20pb（より正確には19 +19 -11 [ 22 ] ↑ ビーム粒子を加速するために加えられるエネルギー量も断面積の値に影響を与える可能性があります。例えば、 28 14 1 0 28 13 1 1 12.3 MeV で 370 mb 18.3 MeV で 160 mb まで滑らかに変化し、13.5 MeV で最大値 380 mb の幅広いピークがあります。 [ 26 ] ↑ この数値は、複合核の寿命の一般的に受け入れられている上限値も示している。 [ 31 ] ↑ この分離は、生成された原子核が未反応のビーム原子核よりも標的を通過する速度が遅いことに基づいています。分離器には、移動する粒子に対する影響が特定の速度で相殺される電場と磁場が含まれています。このような分離は、飛行時間測定 と反跳エネルギー測定によっても補助できます。この2つを組み合わせることで、原子核の質量を推定できる場合があります。 ↑ すべての崩壊モードが静電反発によって引き起こされるわけではありません。たとえば、ベータ崩壊は 弱い相互作用 によって引き起こされます。 ↑ 1960年代には、原子核の基底状態はエネルギーと形状が異なり、特定の魔法数の核子が原子核の安定性を高めることがすでに知られていた。しかし、超重原子核は変形しすぎていて核構造を形成できないため、核構造は存在しないと考えられていた。 [ 46 ] ↑ 原子核の質量は直接測定されるのではなく、別の原子核の質量から計算されるため、このような測定は間接測定と呼ばれます。直接測定も可能ですが、ほとんどの場合、超重原子核については利用できません。 [ 51 ] [ 52 ] [ 53 ] ↑ 崩壊が真空中で起こった場合、崩壊前後の孤立系の全運動量は保存されなければならない ため、娘核もわずかな速度を得る。したがって、2 つの速度の比、ひいては運動エネルギーの比は、2 つの質量の比に反比例する。崩壊エネルギーは、アルファ粒子の既知の運動エネルギーと娘核の運動エネルギーの合計に等しい（前者の正確な割合）。計算は実験にも当てはまるが、違いは、原子核は検出器に結び付けられているため、崩壊後に動かないことである。 ↑ 自発核分裂は、JINR の主任科学者であった ソ連の物理学者ゲオルギー・フレロフ [ 54 ] によって発見され、そのため同施設にとって「お気に入りの研究テーマ」となった。 [ 55 ] 考えていた。 [ 31 ] [ 54 ] ↑ 例えば、元素102は1957年にスウェーデンの ストックホルム県 ストックホルム に。 [ 56 ] ノーベリウムという 名前が付けられました。後に、この同定が間違っていることが示されました。翌年、RLはスウェーデンの結果を再現できず、代わりにこの元素の合成を発表しましたが、その主張も後に否定されました。 JINRは、自分たちが最初にこの元素を生成したと主張し、新しい元素にジョリオチウム という独自の名前を提案しました。ソ連の名前も受け入れられませんでした（JINRは後に元素102の命名を「性急」と呼んでいます）。 [ 59 ] [ 59 ] [ 60 ] ↑ 半減期の値は情報源によって異なるため、ここでは最新の発表値を掲載しています。 1 2 この同位体は未確認です ↑ 19世紀にはフッ素を 表す記号として「Fl」が使われていましたが、 [ 94 ] ↑ 具体的には、 291 Mc、 291 Fl、 291 Nh、 287 Nh、 287 Cn、 287 Rg、 283 Rg、および283 Dsは、比較的寿命の長い原子核283 Mt、 287 Ds、および291 Cnに崩壊すると予想されている。 [ 87 ] ↑ 核子が核殻に整列するのに 約 10 −14 秒かかると推定されており、この時点で複合核は核種 となり、この数値は IUPAC によって、主張された同位体が核種として認識されるために必要な最小半減期として使用されています。 [ 102 ] ↑ 量子数は、電子軌道名の文字に対応します。0 は s、1 は p、2 は d などです。詳しくは方位量子数を参照してください。
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