Meitnerium

Meitnerium on radioaktiivinen siirtymäalkuaineisiin kuuluva keinotekoinen metallimainen alkuaine. Sen kemiallinen merkki on Mt ja järjestysluku 109.^[1] Väristä ei ole täyttä varmuutta, mutta luultavimmin se on hopean vaaleaa tai harmaata ^[2]. Kemiallisia kokeita meitneriumille ei ole tehty, minkä vuoksi yhtäkään alkuaineen perusominaisuutta ei ole määritetty kokeellisesti. Tiedot perusominaisuuksista perustuvat näin ollen vain teoreettisiin laskelmiin. ^[3]

Meitneriumin vakaimman isotoopin Mt-278 puoliintumisaika on noin 5 sekuntia ^[1]^[2].

Historia

Peter Armbrusterin ja Gottfried Münzenbergin johtama saksalainen tutkijaryhmä löysi meitneriumin vuonna 1982 Gesellschaft für Schwerionenforschung -tutkimuslaitoksessa (GSI) Darmstadtissa Saksassa^[2]^[3]. Armbruster ryhmänsä kanssa valmisti yhden atomin meitnerium-266-isotooppia pommittamalla vismutin isotooppia Bi-209 raudan isotoopin Fe-58 ytimillä lineaarista kiihdytintä käyttämällä ^[4].

Meitnerium-266-isotoopin fuusioitumisen reaktioyhtälö:

²⁰⁹Bi + ⁵⁸Fe →²⁶⁶Mt + ¹n ^[5]

Muodostuneen meitnerium-266-isotoopin puoliintumisaika on noin 3 millisekuntia^[1]. Löydös vahvistettiin kolme vuotta myöhemmin Dubnassa Joint institute for Nuclear Research tutkimuslaitoksessa ^[1]^[6]. Kuusi vuotta myöhemmin valmistettiin samaa isotooppia kaksi atomia ^[7]

Meitnerium sai nimensä vuonna 1997 itävaltalais-ruotsalaisen fyysikon Lise Meitnerin mukaan ^[1]. Sen väliaikainen, IUPAC:n mukainen, nimi ennen virallista nimeämistä oli unnilennium (Une) ^[8].

Ominaisuudet

Meitnerium on keinotekoinen alkuaine. Oletettavasti huoneenlämpötilassa (298 K) meitnerium esiintyy kiinteänä. Väriltään se on todennäköisesti hopeanvaaleaa tai harmaata. Meitnerium kuuluu jaksollisessa järjestelmässä ryhmään 9 ja jaksoon 7 sekä d-lohkoon.^[5] Ainuttakaan meitneriumin perusominaisuutta ei ole vielä määritetty kokeellisesti, vaan nämä perustuvat laskennallisiin arvioihin^[3].

Elektronikuoren rakenne ^[4]:

1s²

2s² 2p⁶

3s² 3p⁶ 3d¹⁰

4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴

5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 5f¹⁴

6s² 6p⁶ 6d⁷

7s²

Vuoteen 2016 mennessä meitneriumia ei ole käytetty muissa kuin tutkimustarkoituksissa ja sitä on valmistettu muutamia atomeja. Todennäköisesti sitä ei koskaan tulla eristämään silmin havaittavia määriä.^[2] Tämä johtuu siitä, että meitnerium hajoaa erittäin nopeasti alfahiukkasten emissiolla^[5]. Meitneriumilla ei ole biologisia käyttökohteita ja radioaktiivisuutensa takia se on myös myrkyllistä ^[8].

Meitneriumin atomimassa on 268 u ja sen kovalenttinen säde on 1,29 Å^[1]. Meitneriumin laskettu tiheys huoneenlämpötilassa on 37.4 g/cm³. Se on toiseksi suurin tunnetuista alkuaineiden tiheyksistä.^[8]

Isotoopit

Meitneriumilla on viisitoista isotooppia, joista kaikki ovat radioaktiivisia^[8]. Puoliintumisaika tiedetään yhdeksälle näistä isotoopeista. Vakain isotooppi on Mt-278, jonka puoliintumisaika on noin 5 sekuntia. Suurin osa meitneriumin isotoopeista hajoaa α-hajoamisen kautta, mutta osa isotoopeista hajoaa spontaanin fission (SF) kautta pienemmiksi ytimiksi.^[1]

Taulukko 2. Meitneriumin tunnettuja isotooppeja, niiden atomimassat, puoliintumisajat ja hajoamistavat.^[1]

Isotooppi	Atomimassa (u)	Puoliintumisaika	Hajoamistapa
Mt-266	266,137	~ 3 ms	α, SF
Mt-267	267,137	19 ms	α
Mt-268	268,139	~ 0,02 s	α
Mt-270	270,140	~ 0,8 s	α
Mt-274	274,147	~ 0,4 s	α
Mt-275	275,149	~ 9,7 ms	α
Mt-276	276,152	~ 0,6 s	α
Mt-277	277,153	~ 5 ms	SF
Mt-278	278,156	~ 5 s

Lähteet

Aiheesta muualla

Luettelo meitneriumin isotoopeista The Isotopes Project Home Page (englanniksi)
The Royal Society of Chemistry (RSC): Meitnerium (englanniksi)
PeriodicTable: Meitnerium (Mt) (englanniksi)
PubChem: Meitnerium (englanniksi)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

Search