A Tennessine (korábban Ununseptium) az ember által előállított szupernehéz kémiai elem. Jelképe Ts, atomi száma 117. Ez a második legnehezebb elem, és az utolsó előtti elem. A periódusos rendszer 17. csoportjában található, ahol a halogének vannak. Tulajdonságai még nem teljesen ismertek. Valószínűleg egy metalloid. A tennessin felfedezését 2010-ben jelentették be oroszországi és amerikai tudósok. Együttműködtek. Ez a legújabban felfedezett elem 2019-től.

Rövid összefoglaló

  • Vegyjel: Ts
  • Atomi szám: 117
  • Periódus, csoport: 7. periódus, 17. csoport (halogénekhez tartozó hely)
  • Felfedezés: Első megfigyelések 2010-ben, nemzetközi együttműködés eredményeként (orosz és amerikai kutatócsoportok).
  • Elnevezés: A név a Tennessee állam után kapta, tiszteletben tartva a helyi intézmények hozzájárulását (például az Oak Ridge National Laboratory és más tennessee-i egyetemek és kutatóhelyek szerepét a berkelium előállításában).

Felfedezés és előállítás

A tennessint mesterségesen állították elő nehéz ionok ütköztetésével. A sikeres kísérletekben berkelium-249 (249Bk) célanyagot bombáztak kálcium-48 (48Ca) ionokkal, ami magfúziós reakciók révén hozta létre az új atommagokat. A kísérletek eredményeként született izotópok a magenergia elvezetésétől függően különböző neutronkiválasztási csatornákon keresztül jelentek meg (például 3n vagy 4n csatorna), így több rövid életű izotóp volt kimutatható.

Izotópok és stabilitás

Az eddig előállított és megfigyelt tennessin-izotópok rendkívül rövid felezési idejűek; nincs stabil vagy tartósan létező izotóp. Emiatt a tennessin kémiai tulajdonságait még nem lehetett közvetlenül nagy mintán tanulmányozni: a kísérletek atomnyi vagy nagyon kis számban előforduló atomok kimutatására korlátozódnak. A rövid élettartam miatt az anyag gyakorlatilag nem gyűjthető fel halmazállapotú formában.

Kémiai és fizikai tulajdonságok (előrejelzések)

Mivel nem áll rendelkezésre makroszkopikus mennyiség és a kísérleti kémia csak rendkívül korlátozott, a tennessin tulajdonságairól elsősorban elméleti számítások és relativisztikus kvantumkémiai modellek adnak információt. Néhány állítható jellemző:

  • Elektronkonfiguráció (előrejelzett): a periódusos rendszer alapján valószínűsíthető konfiguráció a [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p5, tehát a külső héjon öt 7p-elektron található.
  • Oxidációs állapotok: a csoportbeli hasonlóságok ellenére relativisztikus hatások miatt a tennessin vegyértéke és kémiai viselkedése eltérhet a könnyebb halogénektől. Számítások szerint mind negatív (-1) mind pozitív oxidációs állapotok (például +1, +3) előfordulhatnak; azonban ezek kimérése még nem történt meg kísérletileg.
  • Fizikai tulajdonságok: olvadási és forráspontok, sűrűség és színbeli jellemzők csak becslések: a tennessin valószínűleg fémes vagy fémes-metalloid jellegű viselkedést mutathat, de ezt a kortárs számítások és a csoportbeli trendek alapján mondjuk.
  • Relativisztikus hatások: a nagyon nagy atommag töltés következtében a belső elektronpályák mozgása relativisztikussá válik, ez jelentősen befolyásolja a kémiai tulajdonságokat és a vegyértékelektronok viselkedését.

Miért fontos a tennessin?

A tennessin és más szupernehéz elemek előállítása elsősorban alapkutatás: segít feltárni az atommagok stabilitását, a nukleáris reakciók mechanizmusát és a periódusos rendszer kiterjeszthetőségét. Az ilyen elemek tanulmányozása hozzájárul a kvantumkémia és a magfizika elméleti modelljeinek teszteléséhez, valamint a relatív hatások szerepének jobb megértéséhez a kémiai kötésekben.

Biztonság és gyakorlati megjegyzések

Mivel csak nyomnyi mennyiségben és rövid életű izotópokban létezik, a tennessinnek nincs közvetlen ipari vagy gyakorlati alkalmazása. Az előállításához használt radioaktív célanyagok és detektálási módszerek miatt a kutatások szigorú biztonsági és radiológiai szabályok betartása mellett folynak.

Összegzés

A tennessine egy rendkívül nehéz, mesterséges elem, amely a periódusos rendszer 17. csoportjába van besorolva. Bár jellegzetes kémiai tulajdonságairól még csak elméleti prognózisok léteznek, a felfedezése és vizsgálata fontos lépés a szupernehéz elemek kutatásában. A további kísérletek és technológiai fejlesztések lehetővé tehetik majd a tennessin kémiai viselkedésének közvetlen vizsgálatát is.