ไมท์เนเรียม,  ₁₀₉ภูเขา

ไมท์เนเรียม
การออกเสียง	/ m aɪ t ˈ n ɪər i ə m /ⓘ [ 1 ] (myte- NEER -ee-əm) / ˈ m aɪ t n ər i ə m /ⓘ [ 2 ] ( MYTE -nər-ee-əm)
เลขมวล	[278] (ข้อมูลไม่ชัดเจน) [ก]
ไมต์เนเรียมในตารางธาตุ
ไฮโดรเจน ฮีเลียม ลิเธียม เบริลเลียม โบรอน คาร์บอน ไนโตรเจน ออกซิเจน ฟลูออรีน นีออน โซเดียม แมกนีเซียม อะลูมิเนียม ซิลิคอน ฟอสฟอรัส กำมะถัน คลอรีน อาร์กอน โพแทสเซียม แคลเซียม สแกนเดียม ไทเทเนียม วาเนเดียม โครเมียม แมงกานีส เหล็ก โคบอลต์ นิกเกิล ทองแดง สังกะสี แกลเลียม เจอร์เมเนียม สารหนู ซีลีเนียม โบรมีน คริปทอน รูบิเดียม สตรอนเทียม อิตเทรียม เซอร์โคเนียม ไนโอเบียม โมลิบเดนัม เทคนีเทียม รูทีเนียม โรเดียม แพลเลเดียม เงิน แคดเมียม อินเดียม ดีบุก พลวง เทลลูเรียม ไอโอดีน ซีนอน ซีเซียม แบเรียม แลนทานัม ซีเรียม พราเซโอดีเมียม นีโอไดเมียม โพรมีเทียม ซาแมเรียม ยูโรเปียม แกโดลิเนียม เทอร์เบียม ดิสโพรเซียม โฮลเมียม เออร์เบียม ทูเลียม อิตเทอร์เบียม ลูทีเซียม แฮฟเนียม แทนทาลัม ทังสเตน รีเนียม ออสเมียม อิริเดียม แพลทินัม ทอง ปรอท (ธาตุ) แทลเลียม ตะกั่ว บิสมัท พอโลเนียม แอสทาทีน เรดอน แฟรนเซียม เรเดียม แอกทิเนียม ธอร์เรียม โปรแทคติเนียม ยูเรเนียม เนปทูเนียม พลูโตเนียม อเมริเซียม คูเรียม เบอร์คีเลียม แคลิฟอร์เนียม ไอน์สไตเนียม เฟอร์เมียม เมนเดเลเวียม โนเบลียม ลอว์เรนเซียม รัทเทอร์ฟอร์เดียม ดับเนียม ซีบอร์เจียม โบห์เรียม ฮัสเซียม ไมท์เนเรียม ดาร์มสตัดเทียม รังสีเอกซ์ โคเปอร์นิเซียม นิโฮเนียม เฟลโรเวียม มอสโกเวียม ลิเวอร์โมเรียม เทนเนสซีน โอกาเนสสัน Ir ↑ Mt ↓ — ฮัสเซียม ← ไมต์เนเรียม → ดาร์มสตัดเทียม
เลขอะตอม( Z )	109
กลุ่ม	กลุ่ม 9
ระยะเวลา	คาบเรียนที่ 7
ปิดกั้น	ดีบล็อก
การจัดเรียงอิเล็กตรอน	[ Rn ] 5f 14 6d 7 7s 2 (ทำนาย) [ 6 ] [ 7 ]
อิเล็กตรอนต่อเปลือก	2, 8, 18, 32, 32, 15, 2 (คาดการณ์)
คุณสมบัติทางกายภาพ
เฟสที่  STP	ของแข็ง(ที่คาดการณ์ไว้) [ 8 ]
ความหนาแน่น(ใกล้  อุณหภูมิห้อง )	27–28 กรัม/ซม. 3 (คาดการณ์) [ 9 ] [ 10 ]
คุณสมบัติของอะตอม
สถานะออกซิเดชัน	ทั่วไป: (ไม่มี) (+1), (+3), (+6) [ 6 ]
พลังงานไอออนไนเซชัน	อันดับ 1: 800 กิโลจูล/โมล อันดับที่ 2: 1820 กิโลจูล/โมล อันดับ 3: 2900 กิโลจูล/โมล ( เพิ่มเติม ) (ประมาณการทั้งหมด) [ 6 ]
รัศมีอะตอม	เชิงประจักษ์: 128  pm (คาดการณ์) [ 6 ] [ 11 ]
รัศมีโควาเลนต์	12:29 น. (โดยประมาณ) [ 12 ]
คุณสมบัติอื่นๆ
ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ	สังเคราะห์
โครงสร้างผลึก	โครงสร้างผลึกแบบลูกบาศก์ศูนย์กลาง หน้า(fcc) (คาดการณ์) [ 8 ]
การจัดเรียงแม่เหล็ก	พาราแมกเนติก(คาดการณ์) [ 13 ]
หมายเลข CAS	54038-01-6
ประวัติศาสตร์
การตั้งชื่อ	หลังจากลิเซ่ ไมต์เนอร์
การค้นพบ	เกเซลล์ชาฟท์ ฟูร์ ชเวริโอเนนฟอร์ชุง(1982)
ไอโซโทปของไมต์เนเรียม วี อี
ไอโซโทปหลัก[ 3 ] การผุพัง ไอโซโทป ความอุดมสมบูรณ์ ครึ่งชีวิต( t 1/2 ) โหมด ผลิตภัณฑ์ 274ภูเขา ซินธ์ 0.64 วินาที α 270บาท 276ภูเขา ซินธ์ 0.62 วินาที α 272ภ. 278ภูเขา ซินธ์ 4.5 วินาที α 274ภ. 282ภูเขา ซินธ์ 67 วินาที? [ 5 ] α 278 Bh

ไมต์เนอเรียมเป็นธาตุเคมีสังเคราะห์มีสัญลักษณ์Mtและเลขอะตอม 109 เป็น ธาตุสังเคราะห์ที่ มีกัมมันตภาพรังสี สูงมาก (ไม่พบในธรรมชาติ แต่สามารถสร้างขึ้นได้ในห้องปฏิบัติการ) ไอโซโทปที่เสถียรที่สุดที่รู้จักคือ ไมต์เนอเรียม-278 มีครึ่งชีวิต 4.5 วินาที แม้ว่าไมต์เนอเรียม-282 ที่ยังไม่ได้รับการยืนยันอาจมีครึ่งชีวิตที่ยาวกว่าคือ 67 วินาที ธาตุนี้ถูกสังเคราะห์ขึ้นครั้งแรกในเดือนสิงหาคม ค.ศ. 1982 โดยศูนย์วิจัยไอออนหนัก GSI Helmholtzใกล้เมืองดาร์มสตัดท์ประเทศเยอรมนี และได้รับการตั้งชื่อตามนักฟิสิกส์นิวเคลียร์ ชาวออสเตรีย-สวีเดน ลิเซ ไมต์เนอร์ในปี ค.ศ. 1997

ในตารางธาตุ ไมต์เนเรียมเป็นธาตุทรานส์แอคติไนด์ ในกลุ่ม d-block เป็นสมาชิกของคาบที่ 7และอยู่ในหมู่ที่ 9แม้ว่าจะยังไม่มีการทดลองทางเคมีใด ๆ ที่ยืนยันว่ามันมีพฤติกรรมเหมือนกับธาตุ ในกลุ่มเดียวกันที่มีน้ำหนักมากกว่า อย่างอิริเดียมในหมู่ที่ 9 ซึ่งเป็นสมาชิกตัวที่เจ็ดของอนุกรม 6d ของโลหะทรานซิชันก็ตาม มีการคำนวณว่าไมต์เนเรียมมีคุณสมบัติคล้ายกับธาตุในกลุ่มเดียวกันที่มีน้ำหนักเบากว่า เช่นโคบอลต์โรเดียมและอิริเดียม

การสังเคราะห์นิวเคลียสหนักยิ่งยวด

นิวเคลียสอะตอมหนักยิ่งยวด^{[ b ]} ถูกสร้างขึ้นในปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่รวมนิวเคลียสอื่นอีกสองนิวเคลียสที่มีขนาดไม่เท่ากัน^{[ c ]}เข้าด้วยกัน โดยคร่าวๆ ยิ่งนิวเคลียสทั้งสองไม่เท่ากันในแง่ของมวลมากเท่าใด โอกาสที่ทั้งสองจะทำปฏิกิริยากันก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น^{[ 20 ]}วัสดุที่ทำจากนิวเคลียสที่หนักกว่าจะถูกสร้างเป็นเป้าหมาย จากนั้นจึงถูกยิงด้วยลำแสงของนิวเคลียสที่เบากว่า นิวเคลียสสองตัวจะรวมกันเป็นหนึ่งเดียวได้ก็ต่อเมื่ออยู่ใกล้กันมากพอ โดยปกติแล้ว นิวเคลียส (ทั้งหมดมีประจุบวก) จะผลักกันเนื่องจาก แรง ผลักทางไฟฟ้าสถิตปฏิกิริยาแรงสามารถเอาชนะแรงผลักนี้ได้ แต่เฉพาะในระยะทางสั้นๆ จากนิวเคลียสเท่านั้น ดังนั้นนิวเคลียสของลำแสงจึงถูกเร่งความเร็ว อย่างมาก เพื่อให้แรงผลักดังกล่าวไม่มีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับความเร็วของนิวเคลียสของลำแสง^{[ 21 ]}พลังงานที่ใช้กับนิวเคลียสของลำแสงเพื่อเร่งความเร็วสามารถทำให้พวกมันมีความเร็วสูงถึงหนึ่งในสิบของความเร็วแสงอย่างไรก็ตาม หากใช้พลังงานมากเกินไป นิวเคลียสของลำแสงอาจแตกสลายได้^{[ 21 ]}

การเข้าใกล้กันเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะทำให้นิวเคลียสสองตัวหลอมรวมกันได้: เมื่อนิวเคลียสสองตัวเข้าใกล้กัน พวกมันมักจะอยู่ด้วยกันประมาณ 10 ⁻²⁰  วินาที แล้วจึงแยกจากกัน (ไม่จำเป็นต้องมีองค์ประกอบเหมือนเดิมก่อนเกิดปฏิกิริยา) แทนที่จะก่อตัวเป็นนิวเคลียสเดียว^{[ 21 ] [ 22 ]}สิ่งนี้เกิดขึ้นเพราะในระหว่างการพยายามก่อตัวเป็นนิวเคลียสเดียว แรงผลักทางไฟฟ้าสถิตจะฉีกนิวเคลียสที่กำลังก่อตัวออก^{[ 21 ]}แต่ละคู่ของเป้าหมายและลำแสงมีลักษณะเฉพาะด้วยพื้นที่หน้าตัด — ความน่าจะเป็นที่การหลอมรวมจะเกิดขึ้นหากนิวเคลียสสองตัวเข้าใกล้กัน โดยแสดงในรูปของพื้นที่ตามขวางที่อนุภาคตกกระทบต้องกระทบเพื่อให้เกิดการหลอมรวม^{[ d ]}การหลอมรวมนี้อาจเกิดขึ้นเป็นผลมาจากปรากฏการณ์ควอนตัมที่นิวเคลียสสามารถทะลุผ่านแรงผลักทางไฟฟ้าสถิตได้ หากนิวเคลียสทั้งสองสามารถอยู่ใกล้กันได้หลังจากผ่านช่วงนั้นไปแล้ว ปฏิสัมพันธ์ของนิวเคลียสหลายครั้งจะส่งผลให้เกิดการกระจายพลังงานใหม่และสมดุลพลังงาน^{[ 21 ]}

วิดีโอภายนอก
การแสดงภาพการหลอมรวมนิวเคลียร์ที่ไม่สำเร็จ โดยอิงจากการคำนวณจากมหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลีย[ 24 ]

การรวมตัวกันที่เกิดขึ้นเป็นสถานะกระตุ้น^{[ 25 ]} —เรียกว่านิวเคลียสแบบผสม —และด้วยเหตุนี้จึงไม่เสถียรมาก^{[ 21 ]}เพื่อให้ได้สถานะที่เสถียรมากขึ้น การรวมตัวกันชั่วคราวอาจแตกตัวโดยไม่ก่อให้เกิดนิวเคลียสที่เสถียรมากขึ้น^{[ 26 ]} หรืออีกทางหนึ่ง นิวเคลียสแบบผสมอาจปล่อย นิวตรอนออกมาเล็กน้อยซึ่งจะนำพลังงานกระตุ้นออกไป หากพลังงานกระตุ้นไม่เพียงพอสำหรับการขับไล่นิวตรอน การรวมตัวกันจะผลิตรังสีแกมมาเหตุการณ์นี้เกิดขึ้นประมาณ 10 ⁻¹⁶  วินาทีหลังจากการชนกันของนิวเคลียสครั้งแรกและส่งผลให้เกิดนิวเคลียสที่เสถียรมากขึ้น^{[ 26 ]}คำจำกัดความโดยคณะทำงานร่วม IUPAC/IUPAP (JWP) ระบุว่าธาตุเคมีจะได้รับการยอมรับว่าเป็นธาตุที่ค้นพบได้ก็ต่อเมื่อนิวเคลียสของธาตุนั้นไม่สลายตัวภายใน 10 ⁻¹⁴วินาที ค่านี้ถูกเลือกเป็นค่าประมาณว่านิวเคลียสใช้เวลานานเท่าใดในการรับอิเล็กตรอนและแสดงคุณสมบัติทางเคมี^{[ 27 ] [ e ]}

การเสื่อมสภาพและการตรวจจับ

ลำแสงผ่านเป้าหมายและไปถึงห้องถัดไปคือห้องแยก หากมีการสร้างนิวเคลียสใหม่ นิวเคลียสนั้นจะถูกพาไปพร้อมกับลำแสงนี้^{[ 29 ]}ในห้องแยก นิวเคลียสที่สร้างขึ้นใหม่จะถูกแยกออกจากนิวไคลด์อื่นๆ (ของลำแสงดั้งเดิมและผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาอื่นๆ) ^{[ f ]}และถูกส่งไปยังตัวตรวจจับพื้นผิวกั้น ซึ่งจะหยุดนิวเคลียส ตำแหน่งที่แน่นอนของการกระทบที่จะเกิดขึ้นกับตัวตรวจจับจะถูกทำเครื่องหมายไว้ นอกจากนี้ยังมีการทำเครื่องหมายพลังงานและเวลาที่มาถึงด้วย^{[ 29 ]}การถ่ายโอนใช้เวลาประมาณ 10 ⁻⁶  วินาที เพื่อให้ตรวจพบได้ นิวเคลียสต้องอยู่รอดได้นานขนาดนี้^{[ 32 ]}นิวเคลียสจะถูกบันทึกอีกครั้งเมื่อมีการบันทึกการสลายตัว และตำแหน่งพลังงานและเวลาของการสลายตัวจะถูกวัด^{[ 29 ]}

ความเสถียรของนิวเคลียสเกิดจากปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่ง อย่างไรก็ตาม ขอบเขตของมันสั้นมาก เมื่อนิวเคลียสมีขนาดใหญ่ขึ้น อิทธิพลของมันต่อนิวคลีออน ที่อยู่นอกสุด ( โปรตอนและนิวตรอน) ก็จะอ่อนลง ในขณะเดียวกัน นิวเคลียสก็ถูกแยกออกจากกันด้วยแรงผลักทางไฟฟ้าสถิตระหว่างโปรตอน และขอบเขตของมันก็ไม่มีขีดจำกัด^{[ 33 ]}พลังงานยึดเหนี่ยวทั้งหมดที่เกิดจากปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งจะเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงตามจำนวนนิวคลีออน ในขณะที่แรงผลักทางไฟฟ้าสถิตจะเพิ่มขึ้นตามกำลังสองของเลขอะตอม กล่าวคือ แรงผลักทางไฟฟ้าสถิตจะเพิ่มขึ้นเร็วกว่าและมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ สำหรับนิวเคลียสหนักและหนักยิ่งยวด^{[ 34 ] [ 35 ]}ดังนั้น นิวเคลียสหนักยิ่งยวดจึงถูกทำนายทางทฤษฎี^{[ 36 ]}และได้รับการสังเกตมาแล้ว^{[ 37 ]}ว่าส่วนใหญ่จะสลายตัวผ่านโหมดการสลายตัวที่เกิดจากแรงผลักดังกล่าว ได้แก่การสลายตัวแบบอัลฟาและการแตกตัวแบบสปอนเทเนียส^{[ g ]}เกือบทุกตัวปล่อยอัลฟามีนิวคลีออนมากกว่า 210 ตัว^{[ 39 ]}และนิวไคลด์ที่เบาที่สุดซึ่งส่วนใหญ่เกิดการแตกตัวแบบสปอนเทเนียสมี 238 ตัว^{[ 40 ]}ในทั้งสองโหมดการสลายตัว นิวเคลียสจะถูกยับยั้งไม่ให้สลายตัวโดยกำแพงพลังงาน ที่สอดคล้องกัน สำหรับแต่ละโหมด แต่สามารถทะลุผ่านได้^{[ 34 ] [ 35 ]}

อนุภาคอัลฟามักเกิดขึ้นในการสลายตัวของกัมมันตรังสี เนื่องจากมวลของอนุภาคอัลฟาต่อหนึ่งนิวคลีออนมีขนาดเล็กพอที่จะเหลือพลังงานบางส่วนให้อนุภาคอัลฟาใช้เป็นพลังงานจลน์เพื่อออกจากนิวเคลียส^{[ 42 ]}การแตกตัวแบบสปอนเทเนียสเกิดจากการผลักกันทางไฟฟ้าสถิตที่ฉีกนิวเคลียสออกจากกันและผลิตนิวเคลียสต่างๆ ในกรณีต่างๆ ของการแตกตัวของนิวเคลียสที่เหมือนกัน^{[ 35 ]}เมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น การแตกตัวแบบสปอนเทเนียสจะมีความสำคัญมากขึ้นอย่างรวดเร็ว: ครึ่งชีวิตบางส่วนของการแตกตัวแบบสปอนเทเนียสลดลง 23 อันดับจากยูเรเนียม (ธาตุ 92) ไปยังโนเบเลียม (ธาตุ 102) ^{[ 43 ]}และลดลง 30 อันดับจากทอเรียม (ธาตุ 90) ไปยังเฟอร์เมียม (ธาตุ 100) ^{[ 44 ]}แบบจำลองหยดของเหลวก่อนหน้านี้จึงแนะนำว่าการแตกตัวแบบเกิดขึ้นเองจะเกิดขึ้นเกือบจะในทันทีเนื่องจากการหายไปของกำแพงการแตกตัวสำหรับนิวเคลียสที่มีนิวคลีออนประมาณ 280 ตัว^{[ 35 ] [ 45 ]}แบบจำลองเปลือกนิวเคลียสในภายหลังแนะนำว่านิวเคลียสที่มีนิวคลีออนประมาณ 300 ตัวจะก่อตัวเป็นเกาะแห่งความเสถียรซึ่งนิวเคลียสจะต้านทานต่อการแตกตัวแบบเกิดขึ้นเองได้มากขึ้นและจะเกิดการสลายตัวแบบอัลฟาเป็นหลักโดยมีครึ่งชีวิตที่ยาวนานขึ้น^{[ 35 ] [ 45 ]}การค้นพบในภายหลังแนะนำว่าเกาะที่คาดการณ์ไว้อาจอยู่ไกลกว่าที่คาดการณ์ไว้ในตอนแรก นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่านิวเคลียสที่อยู่ระหว่างแอคติไนด์ที่มีอายุยืนยาวและเกาะที่คาดการณ์ไว้นั้นมีการเสียรูปและได้รับความเสถียรเพิ่มเติมจากผลของเปลือก^{[ 46 ]}การทดลองกับนิวเคลียสซูเปอร์เฮฟวี่ที่เบากว่า^{[ 47 ]}รวมถึงนิวเคลียสที่ใกล้เคียงกับเกาะที่คาดไว้^{[ 43 ]}แสดงให้เห็นถึงความเสถียรต่อการแตกตัวโดยธรรมชาติที่มากกว่าที่คาดไว้ก่อนหน้านี้ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสำคัญของผลกระทบของเปลือกต่อนิวเคลียส^{[ h ]}

การสลายตัวแบบอัลฟาจะถูกบันทึกโดยอนุภาคอัลฟาที่ปล่อยออกมา และผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวนั้นสามารถระบุได้ง่ายก่อนการสลายตัวจริง หากการสลายตัวดังกล่าวหรือชุดของการสลายตัวต่อเนื่องกันทำให้เกิดนิวเคลียสที่รู้จัก ผลิตภัณฑ์ดั้งเดิมของปฏิกิริยาสามารถระบุได้ง่าย^{[ i ]} (การที่การสลายตัวทั้งหมดภายในห่วงโซ่การสลายตัวมีความสัมพันธ์กันนั้นได้รับการยืนยันโดยตำแหน่งของการสลายตัวเหล่านี้ ซึ่งจะต้องอยู่ในที่เดียวกัน) ^{[ 29 ]}นิวเคลียสที่รู้จักสามารถจดจำได้จากลักษณะเฉพาะของการสลายตัวที่เกิดขึ้น เช่น พลังงานการสลายตัว (หรือโดยเฉพาะอย่างยิ่งพลังงานจลน์ของอนุภาคที่ปล่อยออกมา) ^{[ j ]}อย่างไรก็ตาม การแตกตัวแบบสปอนเทเนียสทำให้เกิดนิวเคลียสต่างๆ เป็นผลิตภัณฑ์ ดังนั้นนิวไคลด์ดั้งเดิมจึงไม่สามารถระบุได้จากนิวเคลียสลูกของมัน^{[ k ]}

ข้อมูลที่นักฟิสิกส์ใช้ในการสังเคราะห์ธาตุหนักยิ่งยวดจึงเป็นข้อมูลที่รวบรวมได้จากเครื่องตรวจจับ ได้แก่ ตำแหน่ง พลังงาน และเวลาที่อนุภาคมาถึงเครื่องตรวจจับ รวมถึงข้อมูลการสลายตัวของอนุภาค นักฟิสิกส์จะวิเคราะห์ข้อมูลเหล่านี้และพยายามสรุปว่าปรากฏการณ์ดังกล่าวเกิดจากธาตุใหม่จริง ๆ และไม่น่าจะเกิดจากนิวไคลด์อื่นนอกเหนือจากที่กล่าวอ้าง บ่อยครั้งที่ข้อมูลที่ให้มาไม่เพียงพอที่จะสรุปได้ว่ามีการสร้างธาตุใหม่ขึ้นอย่างแน่นอน และไม่มีคำอธิบายอื่นใดสำหรับปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ ดังนั้นจึงเกิดข้อผิดพลาดในการตีความข้อมูล^{[ l ]}

ไมต์เนเรียมถูกสังเคราะห์ขึ้นครั้งแรกเมื่อวันที่ 29 สิงหาคม พ.ศ. 2525 โดยทีมวิจัยชาวเยอรมันที่นำโดยปีเตอร์ อาร์มบรูสเตอร์และก็อตฟรีด มุนเซนเบิร์กที่สถาบันวิจัยไอออนหนัก (Gesellschaft für Schwerionenforschung) ในเมืองดาร์มสตัดท์^{[ 58 ]}ทีมงานได้ยิงเป้าหมายบิสมัท-209ด้วยนิวเคลียสเร่งความเร็วของเหล็ก -58 และตรวจพบอะตอมเดี่ยวของไอโซโทปไมต์เนเรียม-266: ^{[ 59 ]}

²⁰⁹ ₈₃ไบ +⁵⁸ ₂₆Fe →²⁶⁶ ₁₀₉ม.ต. + น.

งานนี้ได้รับการยืนยันสามปีต่อมาที่สถาบันวิจัยนิวเคลียร์ร่วมที่Dubna (ซึ่งขณะนั้นอยู่ในสหภาพโซเวียต ) ^{[ 59 ]}

การใช้ระบบการตั้งชื่อของเมนเดเลฟสำหรับธาตุที่ยังไม่มีชื่อและยังไม่ถูกค้นพบไมต์เนเรียมควรจะเรียกว่าเอคา- อิริเดียมในปี 1979 ระหว่างสงครามทรานสเฟอร์เมียม (แต่ก่อนการสังเคราะห์ไมต์เนเรียม) IUPAC ได้เผยแพร่คำแนะนำว่าธาตุนี้ควรเรียกว่าอุนนิเลนเนียม (โดยมีสัญลักษณ์ที่สอดคล้องกันคือUne ) ^{[ 60 ]}ซึ่งเป็นชื่อธาตุที่เป็นระบบเพื่อใช้เป็นชื่อชั่วคราวจนกว่าจะมีการค้นพบธาตุนี้ (และได้รับการยืนยันการค้นพบแล้ว) และมีการตัดสินใจเลือกชื่อถาวร แม้ว่าจะมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในวงการเคมีในทุกระดับ ตั้งแต่ห้องเรียนเคมีไปจนถึงตำราเรียนขั้นสูง แต่คำแนะนำเหล่านี้ส่วนใหญ่ก็ถูกละเลยในหมู่นักวิทยาศาสตร์ในสาขานี้ ซึ่งเรียกมันว่า "ธาตุ 109" โดยมีสัญลักษณ์E109 ( 109)หรือเรียกง่ายๆ ว่า109หรือใช้ชื่อที่เสนอว่า "ไมต์เนเรียม" ^{[ 6 ]}

การตั้งชื่อไมต์เนเรียมถูกนำมาหารือในข้อโต้แย้งเรื่องการตั้งชื่อธาตุเกี่ยวกับชื่อของธาตุที่ 104 ถึง 109 แต่ไมต์เนเรียมเป็นข้อเสนอเดียวและจึงไม่เคยมีการโต้แย้ง^{[ 61 ] [ 62 ]}ชื่อไมต์เนเรียม (Mt) ได้รับการเสนอแนะโดยทีม GSI ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2535 เพื่อเป็นเกียรติแก่นักฟิสิกส์ชาวออสเตรียลิเซ ไมต์เนอร์ผู้ร่วมค้นพบโปรแทคติเนียม (กับออตโต ฮาห์น ) ^{[ 63 ] [ 64 ] [ 65 ] [ 66 ] [ 67 ] และ เป็น}หนึ่งในผู้ค้นพบการแตกตัวของนิวเคลียส[ ^{68 ] ใน}ปี พ.ศ. 2537 ชื่อนี้ได้รับการแนะนำโดยIUPAC [ ^{61 ]}และได้รับการรับรองอย่างเป็นทางการในปี พ.ศ. 2540 ^{[ 62 ]}ดังนั้นจึงเป็นธาตุเดียวที่ตั้งชื่อตามผู้หญิงที่ไม่ใช่ในตำนานโดยเฉพาะ ( คูเรียมได้รับการตั้งชื่อตามทั้งปิแอร์และมารี คูรี ) ^{[ 69 ]}

เมตเนเรียมไม่มีไอโซโทปที่เสถียรหรือเกิดขึ้นตามธรรมชาติ ไอโซโทปกัมมันตรังสีหลายชนิดได้รับการสังเคราะห์ขึ้นในห้องปฏิบัติการ ไม่ว่าจะโดยการหลอมรวมอะตอมสองอะตอมหรือโดยการสังเกตการสลายตัวของธาตุที่หนักกว่า มีการรายงานไอโซโทปของเมตเนเรียมที่แตกต่างกันแปดชนิดที่มีเลขมวล 266, 268, 270 และ 274–278 ซึ่งสองชนิดคือเมตเนเรียม-268 และเมตเนเรียม-270 มีสถานะกึ่งเสถียร ที่ไม่ได้รับ การยืนยัน ไอโซโทปที่เก้าที่มีเลขมวล 282 ยังไม่ได้รับการยืนยัน ไอโซโทปส่วนใหญ่เหล่านี้สลายตัวโดยการสลายตัวแบบอัลฟาเป็นหลัก แม้ว่าบางชนิดจะเกิดการแตกตัวแบบสปอนเทเนียสก็ตาม^{[ 70 ]}

ไอโซโทปของไมต์เนเรียมทั้งหมดไม่เสถียรและกัมมันตรังสีอย่างมาก โดยทั่วไป ไอโซโทปที่หนักกว่าจะเสถียรกว่าไอโซโทปที่เบากว่า ไอโซโทปไมต์เนเรียมที่เสถียรที่สุดที่รู้จักคือ²⁷⁸ Mt ซึ่งเป็นไอโซโทปที่หนักที่สุดที่รู้จักเช่นกัน มีครึ่งชีวิต 4.5 วินาที ไอโซโทป²⁸² Mt ที่ยังไม่ได้รับการยืนยันนั้นหนักกว่าและดูเหมือนจะมีครึ่งชีวิตที่ยาวนานกว่าคือ 67 วินาที ไอโซโทปที่เสถียรที่สุดถัดไปที่รู้จักคือ²⁷⁰ Mt ซึ่งมีครึ่งชีวิต 0.8 วินาที ^{[ 3 ]}ไอโซโทป²⁷⁶ Mt และ²⁷⁴ Mt มีครึ่งชีวิต 0.62 และ 0.64 วินาที ตามลำดับ^{[ 4 ]}

ไอโซโทป²⁷⁷ Mt ซึ่งถูกสร้างขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์การสลายตัวขั้นสุดท้ายของ²⁹³ Ts เป็นครั้งแรกในปี 2012 ถูกสังเกตว่าเกิดการแตกตัวแบบสปอนเทเนียสโดยมีครึ่งชีวิต 5 มิลลิวินาที การวิเคราะห์ข้อมูลเบื้องต้นพิจารณาความเป็นไปได้ที่เหตุการณ์การแตกตัวนี้จะเกิดขึ้นจาก²⁷⁷ Hs แทน เนื่องจากมีครึ่งชีวิตเพียงไม่กี่มิลลิวินาที และอาจเกิดขึ้นจากการจับอิเล็กตรอน ที่ไม่ถูกตรวจพบ ที่ใดที่หนึ่งตามห่วงโซ่การสลายตัว^{[ 74 ] [ 75 ]}ต่อมาความเป็นไปได้นี้ถูกพิจารณาว่าไม่น่าเป็นไปได้มากนักโดยพิจารณาจากพลังงานการสลายตัว ที่สังเกตได้ ของ²⁸¹ Ds และ²⁸¹ Rg และครึ่งชีวิตที่สั้นของ²⁷⁷ Mt แม้ว่าจะยังมีความไม่แน่นอนในการกำหนดอยู่บ้าง^{[ 75 ]}อย่างไรก็ตาม การแตกตัวอย่างรวดเร็วของ²⁷⁷ Mt และ²⁷⁷ Hs บ่งชี้อย่างชัดเจนถึงบริเวณที่ไม่เสถียรสำหรับนิวเคลียสหนักยิ่งยวดที่มีN  = 168–170 การมีอยู่ของภูมิภาคนี้ ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือความสูงของ กำแพงฟิสชันลดลงระหว่างการปิดเปลือก ที่ผิดรูป ที่N  = 162 และการปิดเปลือกทรงกลมที่N  = 184 สอดคล้องกับแบบจำลองทางทฤษฎี^{[ 74 ]}

นอกเหนือจากคุณสมบัติทางนิวเคลียร์แล้ว ยังไม่มีการวัดคุณสมบัติใดๆ ของไมต์เนเรียมหรือสารประกอบของมัน เนื่องจากมีการผลิตที่จำกัดและมีราคาแพงมาก^{[ o ]}และเนื่องจากไมต์เนเรียมและสารตั้งต้นของมันสลายตัวอย่างรวดเร็ว คุณสมบัติของโลหะไมต์เนเรียมยังคงไม่เป็นที่รู้จัก และมีเพียงการคาดการณ์เท่านั้นที่มีอยู่

เมตเนเรียมเป็นสมาชิกลำดับที่เจ็ดของอนุกรม 6d ของโลหะทรานซิชันและควรจะคล้ายกับโลหะกลุ่มแพลทินัม [ ^{66 ] การ}คำนวณศักยภาพการแตกตัวเป็น ไอออน และ รัศมี อะตอมและไอออน ของมัน คล้ายกับของ ไอริ เดียม ซึ่งเป็นธาตุในกลุ่มเดียวกันที่มี น้ำหนัก เบากว่า ดังนั้นจึงหมายความว่าคุณสมบัติพื้นฐานของเมตเนเรียมจะคล้ายกับธาตุอื่นๆ ในกลุ่ม 9ได้แก่โคบอลต์โรเดียมและไอริเดียม^{[ 6 ]}

การคาดการณ์คุณสมบัติทางเคมีที่เป็นไปได้ของไมต์เนเรียมนั้นไม่ได้รับความสนใจมากนักในปัจจุบัน ไมต์เนเรียมคาดว่าจะเป็นโลหะมีค่า ศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของคู่ Mt³⁺ ^/ Mt คาดว่าจะอยู่ที่ 0.8 V โดยอิงจากสถานะออกซิเดชันที่เสถียรที่สุดของธาตุหมู่ 9 ที่เบากว่า สถานะออกซิเดชันที่เสถียรที่สุดของไมต์เนเรียมคาดว่าจะเป็นสถานะ +6, +3 และ +1 โดยสถานะ +3 เป็นสถานะที่เสถียรที่สุดในสารละลายในน้ำเมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว โรเดียมและอิริเดียมแสดงสถานะออกซิเดชันสูงสุดที่ +6 ในขณะที่สถานะที่เสถียรที่สุดคือ +4 และ +3 สำหรับอิริเดียม และ +3 สำหรับโรเดียม^{[ 6 ]}สถานะออกซิเดชัน +9 ซึ่งแสดงโดยอิริเดียมใน [IrO ₄ ] ⁺ เท่านั้น อาจเป็นไปได้สำหรับเมตเนเรียมซึ่งเป็นธาตุร่วมในโนนาฟลูออไรด์ (MtF ₉ ) และแคตไอออน [MtO ₄ ] ⁺แม้ว่า [IrO ₄ ] ⁺คาดว่าจะมีความเสถียรมากกว่าสารประกอบเมตเนเรียมเหล่านี้^{[ 77 ]}เตตระฮาไลด์ของเมตเนเรียมยังได้รับการคาดการณ์ว่ามีความเสถียรคล้ายกับของอิริเดียม ดังนั้นจึงทำให้มีสถานะ +4 ที่เสถียรได้เช่นกัน^{[ 78 ]}นอกจากนี้ยังคาดว่าสถานะออกซิเดชันสูงสุดของธาตุตั้งแต่โบห์เรียม (ธาตุ 107) ถึงดาร์มสตัดเทียม (ธาตุ 110) อาจมีความเสถียรในเฟสแก๊ส แต่ไม่เสถียรในสารละลายในน้ำ^{[ 6 ]}

คาดว่าไมต์เนเรียมจะเป็นของแข็งภายใต้สภาวะปกติและมีโครงสร้างผลึกแบบลูกบาศก์ศูนย์กลางหน้า คล้ายกับอิริเดียม ซึ่งเป็นธาตุ ที่มี น้ำหนักเบากว่า ^{[ 8 ]}ควรจะเป็นโลหะหนักมากที่มีความหนาแน่นประมาณ 27–28 กรัม/ซม^³ซึ่งจะเป็นความหนาแน่นที่สูงที่สุดในบรรดาธาตุที่รู้จัก 118 ธาตุ^{[ 9 ] [ 10 ]}นอกจากนี้ยังคาดว่าไมต์เนเรียมจะเป็นพาราแมกเนติก^{[ 13 ]}

นักทฤษฎีคาดการณ์ว่ารัศมีโควาเลนต์ของไมต์เนเรียมจะใหญ่กว่าของอิริเดียม 6 ถึง 10 pm ^{[ 79 ]}คาดว่ารัศมีอะตอมของไมต์เนเรียมจะอยู่ที่ประมาณ 128 pm ^{[ 11 ]}

เมตเนเรียมเป็นธาตุแรกในตารางธาตุที่ยังไม่ได้รับการศึกษาทางเคมี การกำหนดลักษณะทางเคมีของเมตเนเรียมอย่างชัดเจนยังไม่สามารถทำได้^{[ 80 ] [ 81 ]}เนื่องจากไอโซโทปของเมตเนเรียมมีครึ่งชีวิตสั้น^{[ 6 ]} และมีสารประกอบ ระเหยได้จำนวนจำกัดที่สามารถศึกษาได้ในระดับเล็กมาก สารประกอบเมตเนเรียมเพียงไม่กี่ชนิดที่มีแนวโน้มที่จะระเหยได้เพียงพอคือเมตเนเรียมเฮกซาฟลูออไรด์ ( MtF)₆) เช่นเดียวกับสารประกอบที่มีน้ำหนักเบากว่าอย่างอิริเดียมเฮกซาฟลู ออไรด์ ( IrF)₆) ระเหยได้ที่อุณหภูมิสูงกว่า 60 °C ดังนั้นสารประกอบที่คล้ายคลึงกันของไมต์เนเรียมอาจระเหยได้เช่นกัน^{[ 66 ]}ออกตาฟลูออไรด์ระเหยได้( MtF )₈) อาจเป็นไปได้เช่นกัน^{[ 6 ]}สำหรับการศึกษาทางเคมีที่จะดำเนินการกับทรานส์แอคติไนด์จะต้องผลิตอะตอมอย่างน้อยสี่อะตอม ครึ่งชีวิตของไอโซโทปที่ใช้ต้องอย่างน้อย 1 วินาที และอัตราการผลิตต้องอย่างน้อยหนึ่งอะตอมต่อสัปดาห์^{[ 66 ]}แม้ว่าครึ่งชีวิตของ²⁷⁸ Mt ซึ่งเป็นไอโซโทปไมต์เนเรียมที่เสถียรที่สุดที่ได้รับการยืนยันแล้ว จะอยู่ที่ 4.5 วินาที ซึ่งนานพอที่จะทำการศึกษาทางเคมีได้ อุปสรรคอีกประการหนึ่งคือความจำเป็นในการเพิ่มอัตราการผลิตไอโซโทปไมต์เนเรียมและอนุญาตให้การทดลองดำเนินต่อไปเป็นเวลาหลายสัปดาห์หรือหลายเดือนเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่มีนัยสำคัญทางสถิติ การแยกและการตรวจจับจะต้องดำเนินการอย่างต่อเนื่องเพื่อแยกไอโซโทปไมต์เนเรียมออก และมีระบบอัตโนมัติในการทดลองเกี่ยวกับเคมีของไมต์เนเรียมในเฟสแก๊สและสารละลาย เนื่องจากคาดการณ์ว่าผลผลิตของธาตุที่หนักกว่าจะน้อยกว่าธาตุที่เบากว่า เทคนิคการแยกบางอย่างที่ใช้สำหรับโบเรียมและฮัสเซียมสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ อย่างไรก็ตาม เคมีเชิงทดลองของไมต์เนเรียมไม่ได้รับความสนใจมากเท่ากับธาตุหนักตั้งแต่โคเปอร์นิเซียมไปจนถึงลิเวอร์โมเรียม^{[ 6 ] [ 80 ] [ 82 ]}

ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์เบิร์กลีย์พยายามสังเคราะห์ไอโซโทป²⁷¹ Mt ในปี 2002–2003 เพื่อการวิจัยทางเคมีที่เป็นไปได้ของไมต์เนเรียม เนื่องจากคาดว่าไอโซโทปนี้อาจมีเสถียรภาพมากกว่าไอโซโทปใกล้เคียงเนื่องจากมีนิวตรอน 162 ตัว ซึ่งเป็นเลขมหัศจรรย์สำหรับนิวเคลียสที่ผิดรูป และคาดว่าครึ่งชีวิตของมันจะอยู่ที่ไม่กี่วินาที ซึ่งนานพอสำหรับการวิจัยทางเคมี^{[ 6 ] [ 83 ] [ 84 ]}อย่างไรก็ตาม ไม่พบ อะตอมของ ^{271 Mt [ 85 ]}ไอโซโทปของไมต์เนเรียมนี้ยังไม่เป็นที่รู้จักในปัจจุบัน^{[ 70 ]}

การทดลองเพื่อกำหนดคุณสมบัติทางเคมีของทรานส์แอคติไนด์จะต้องเปรียบเทียบสารประกอบของทรานส์แอคติไนด์นั้นกับสารประกอบที่คล้ายคลึงกันของโฮโมล็อกที่เบากว่าบางส่วน: ^{[ 6 ]}ตัวอย่างเช่น ในการกำหนดลักษณะทางเคมีของฮัสเซียม ฮัสเซียมเตตรอกไซด์ (HsO ₄ ) ถูกเปรียบเทียบกับสารประกอบออสเมียม ที่คล้ายคลึงกัน ออสเมียมเตตรอกไซด์ (OsO ₄ ) ^{[ 86 ]}ในขั้นตอนเบื้องต้นเพื่อกำหนดคุณสมบัติทางเคมีของไมต์เนเรียม GSI ได้พยายามทำให้สารประกอบโรเดียม โรเดียม(III) ออกไซด์ (Rh ₂ O ₃ ) และโรเดียม(III) คลอไรด์ (RhCl ₃ ) ระเหิด อย่างไรก็ตาม ออกไซด์ในปริมาณมากจะไม่ระเหิดจนกว่าจะถึง 1000 °C และคลอไรด์จะไม่ระเหิดจนกว่าจะถึง 780 °C และเฉพาะในกรณีที่มี อนุภาคแอโรซอล คาร์บอน เท่านั้น อุณหภูมิเหล่านี้สูงเกินไปสำหรับขั้นตอนดังกล่าวที่จะใช้กับไมต์เนเรียม เนื่องจากวิธีการส่วนใหญ่ในปัจจุบันที่ใช้ในการตรวจสอบเคมีของธาตุหนักยิ่งยวดไม่สามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิสูงกว่า 500 °C ^{[ 81 ]}

หลังจากการสังเคราะห์ซีบอร์เจียมเฮกซาคาร์บอนิล Sg(CO) ₆ที่ ประสบความสำเร็จในปี 2014 ^{[ 87 ]}ได้มีการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับโลหะทรานซิชันที่เสถียรของกลุ่ม 7 ถึง 9 ซึ่งชี้ให้เห็นว่าการก่อตัวของคาร์บอนิลสามารถขยายไปสู่การสำรวจเคมีของโลหะทรานซิชัน 6d ในช่วงต้นตั้งแต่รัทเทอร์ฟอร์เดียมไปจนถึงไมต์เนเรียมได้^{[ 88 ] [ 89 ]}อย่างไรก็ตาม ความท้าทายของครึ่งชีวิตที่สั้นและปฏิกิริยาการผลิตที่ยากลำบากทำให้ไมต์เนเรียมเข้าถึงได้ยากสำหรับนักเคมีรังสี แม้ว่าไอโซโทป^278Mtและ^276Mtจะมีอายุยืนยาวพอสำหรับการวิจัยทางเคมีและอาจผลิตได้ในห่วงโซ่การสลายตัวของ294Ts ^และ 288Mc ^ตามลำดับ^{276Mt น่าจะเหมาะสมกว่า เนื่องจากในการผลิตเทนเนสซี} น ต้องใช้ เป้าหมายเบอร์คีเลียมที่หายากและมีอายุสั้น^{[ 90 ]}ไอโซโทป²⁷⁰ Mt ที่สังเกตได้ในห่วงโซ่การสลายตัวของ²⁷⁸ Nh ที่มีครึ่งชีวิต 0.69 วินาที อาจมีอายุยืนยาวเพียงพอสำหรับการตรวจสอบทางเคมี แม้ว่าจะต้องมีเส้นทางการสังเคราะห์โดยตรงที่นำไปสู่ไอโซโทปนี้และการวัดคุณสมบัติการสลายตัวที่แม่นยำยิ่งขึ้นก็ตาม^{[ 84 ]}

• Audi, G.; Kondev, FG; Wang, M.; และคณะ (2017). "การประเมินคุณสมบัตินิวเคลียร์ NUBASE2016". Chinese Physics C. 41 ( 3) 030001. Bibcode : 2017ChPhC..41c0001A . doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030001 .
• ไบเซอร์, เอ. (2003). แนวคิดของฟิสิกส์สมัยใหม่ (ฉบับที่ 6). แมคกรอว์-ฮิลล์. ISBN 978-0-07-244848-1. OCLC  48965418 .
• Hoffman, DC ; Ghiorso, A. ; Seaborg, GT (2000). The Transuranium People: The Inside Story . World Scientific . ISBN 978-1-78-326244-1.
• Kragh, H. (2018). จากธาตุทรานส์ยูเรเนียมถึงธาตุหนักยิ่งยวด: เรื่องราวของข้อพิพาทและการสร้างสรรค์ . Springer . ISBN 978-3-319-75813-8.
• Zagrebaev, V.; Karpov, A.; Greiner, W. (2013). "อนาคตของการวิจัยธาตุหนักยิ่งยวด: นิวเคลียสใดบ้างที่สามารถสังเคราะห์ได้ภายในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า?" Journal of Physics: Conference Series . 420 (1) 012001. arXiv : 1207.5700 . Bibcode : 2013JPhCS.420a2001Z . doi : 10.1088/1742-6596/420/1/012001 . ISSN  1742-6588 . S2CID  55434734 .

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับไมท์เนเรียม

• Meitnerium ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 22 ตุลาคม 2012 ที่Wayback MachineในThe Periodic Table of Videos (มหาวิทยาลัยนอตติงแฮม)