Hassium (Hs) — Element 108: radioactief transuraan, synthese en oxidatie
Hassium (element 108) — radioactief transuraan: ontdek synthese, eigenschappen, oxidatie tot hassiumtetroxide en recente onderzoeksinzichten.
Hassium is een chemisch element. Het heeft de namen unniloctium en eka-osmium gekregen. Het heeft het symbool Hs. Het heeft atoomnummer 108. Het is een transuranium element.
Hassium is een radioactief element dat niet in de natuur voorkomt. Het moet gemaakt worden.
Hassium oxideert net als osmium, het element erboven in het periodiek systeem. Hassium oxideert tot hassiumtetroxide. Het is minder vluchtig dan osmiumtetroxide.
Ontdekking en synthese
Hassium werd voor het eerst geproduceerd in 1984 door onderzoekers van het GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt (Duitsland). De synthese gebeurt met kernfusie-experimenten waarbij zware ionen (bijvoorbeeld ijzer) op een lood- of bismuthouder worden geschoten. Door zulke botsingen ontstaan enkele atomen van hassium; onderzoek gebeurt daarom in de praktijk op atomen-voor-atomenbasis.
Isotopen en stabiliteit
Alle bekende isotopen van hassium zijn kunstmatig en radioactief. Hun halfwaardetijden zijn kort: van milliseconden tot, voor de meest stabiele isotopen, enkele seconden tot mogelijk minuten bij speciaal ontdekte kernen. Omdat er slechts enkele atomen tegelijk geproduceerd worden, is het beoordelen van stabiliteit en vervalpatronen een uitdaging en vereist het gevoelige detectietechnieken.
Chemische eigenschappen
Hassium staat in groep 8 van het periodiek systeem, onder osmium, en vertoont vergelijkbare chemische eigenschappen. Een van de belangrijkste chemische waarnemingen is dat hassium tetroxide (HsO4) gevormd kan worden — vergelijkbaar met het bekende osmiumtetroxide. Gasfasechemische experimenten met enkele atomen toonden aan dat HsO4 minder vluchtig is dan OsO4, wat overeenkomt met voorspellingen op basis van relativistische effecten voor zware elementen. In die verbinding heeft hassium de hoge oxidatietoestand +8.
Fysische eigenschappen (verwacht)
Vanwege het geringe aantal beschikbare atomen zijn makkelijke metingen van macroscopische fysische eigenschappen onmogelijk. Theoretische en berekende eigenschappen suggereren dat hassium een overgangsmetaal is met een hoge atoommassa en een hoge dichtheid. Het wordt verondersteld vast te zijn bij kamertemperatuur en typische metallische eigenschappen te bezitten, maar directe bevestiging ontbreekt door de korte levensduur van de isotopen.
Naamgeving
De naam hassium is afgeleid van Hessen (Duitsland), de deelstaat waar het GSI-onderzoekscentrum in Darmstadt gevestigd is. Het symbool is Hs. De benaming unniloctium werd vroeger als systematische tijdelijke naam gebruikt; ook de aanduiding eka-osmium verwees naar de voorspelde chemische gelijkenis met osmium.
Toepassingen en veiligheid
Er zijn geen praktische toepassingen voor hassium buiten wetenschappelijk onderzoek. Door de extreem geringe aantallen en de radioactiviteit is het veilig gebruik beperkt tot gespecialiseerde laboratoria met strikte stralingsbescherming en detectieapparatuur. Zoals bij alle zwaar radioactieve elementen zijn blootstelling en opslag aandachtspunten, maar omdat er slechts enkele atomen geproduceerd worden is het risico voor het publiek verwaarloosbaar.
Onderzoek en betekenis
Hassium is vooral van belang voor fundamenteel onderzoek naar de eigenschappen van zware en superzware elementen en de invloed van relativistische effecten op chemie en aantrekkingskrachten in atoomkernen en Elektronenwolken. Atomische- en gasfasechemie experimenten blijven belangrijk om de plaats van hassium in het periodiek systeem en zijn vergelijking met lichtere congeners te bevestigen.
Geschiedenis
Hassium werd voor het eerst gemaakt in 1984. Het werd gemaakt in het Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) in Darmstadt, Duitsland. Het team dat darmstadtium maakte, werd geleid door Peter Armbruster en Gottfried Münzenberg.
Het element is genoemd naar de Latijnse naam voor de Duitse deelstaat Hessen. Hessen is de deelstaat waar de Gesellschaft für Schwerionenforschung is gevestigd.
Voordat het Hassium werd genoemd, konden wetenschappers niet beslissen wat de naam moest worden. Er was een controverse over de naamgeving van het element. De tijdelijke systematische IUPAC-naam voor het element was unniloctium. Het symbool bij de naam was Uno. In 1994 adviseerde een commissie van de IUPAC om element 108 hahnium te noemen. De naam hassium werd in 1997 internationaal aangenomen.
Hassium-270
Isotoop 270 van Hassium werd gevonden in december 2006. Een internationaal team van wetenschappers onder leiding van de Technische Universiteit van München vond het. Het is een dubbelmagische isotoop. Het heeft een lange halveringstijd van 22 seconden. Wetenschappers hadden gedacht dat er zware en stabiele isotopen moesten bestaan. Volgens sommige theorieën zou Hassium-270 deel kunnen uitmaken van een eiland van stabiliteit.
Vragen en antwoorden
V: Wat is Hassium?
A: Hassium is een radioactief en onstabiel chemisch element.
V: Wat is het symbool van Hassium?
A: Het symbool van Hassium is Hs.
V: Wat is het atoomnummer van Hassium?
A: Het atoomnummer van Hassium is 108.
V: Tot welke categorie behoort Hassium wat betreft zijn gewicht?
A: Hassium is een superzwaar transuranium element.
V: Is Hassium een natuurlijk element?
A: Nee, Hassium is geen natuurlijk element. Het moet in een laboratorium gemaakt worden.
V: Is Hassium een stabiel element?
A: Nee, Hassium is een instabiel element.
V: Kunnen we Hassium uit de natuur halen?
A: Nee, we kunnen Hassium niet uit de natuur halen omdat het een radioactief element is dat niet in de natuur voorkomt.
Zoek in de encyclopedie