Nihônio: Propriedades e usos do elemento

Descrição

Nihonium (Nh) é um elemento muito radioativo produzido artificialmente com número atômico 113. É muito instável, com isótopos que possuem meias-vidas de alguns milissegundos a cerca de 20 segundos. Devido ao seu rápido decaimento, a maioria de suas propriedades químicas e físicas é prevista teoricamente e não está realmente estabelecida. De acordo com as tendências periódicas, o Nihonium é um metal pós-transição no grupo 13 com propriedades semelhantes às dos homólogos leves, como o tálio.

Descoberta do Nihonium

O nihônio foi sintetizado pela primeira vez em 2003 por pesquisadores do Japão no laboratório RIKEN. Os cientistas bombardearam alvos de bismuto-209 com íons de zinco-70, que criaram átomos de Nihonium-278 por meio de um processo de fusão. A espectroscopia de partículas alfa foi empregada para identificar como os átomos formados decaíam quase imediatamente e emitiam partículas alfa características.

A nomeação formal do Nihonium como um elemento foi aprovada pela IUPAC em 2015 e foi formalmente nomeado em 2016, com o nome "Nihonium" sendo retirado do termo japonês para o Japão, "Nihon", em homenagem ao local onde foi descoberto.

Isótopos e estabilidade

Até agora, uma série de isótopos de Nihonium foi produzida, com massas que variam de 278 a 286.

O Nihonium-286 é o isótopo de vida mais longa conhecido atualmente, durando tempo suficiente para previsão química e modelagem teórica. Os cientistas acreditam que os elementos próximos ao Nihonium podem se aproximar da "ilha de estabilidade", uma região postulada onde os núcleos superpesados teriam meias-vidas muito prolongadas.

Descrição das propriedades químicas

Mesmo com dados experimentais limitados devido à meia-vida curta do Nihonium, as previsões teóricas pintam um quadro inequívoco:

Para obter mais informações, consulte Stanford Advanced Materials (SAM).

Propriedades notáveis:

- Devido ao seu alto número atômico, os efeitos relativísticos são muito importantes em seus orbitais de elétrons, reduzindo a reatividade em comparação com o tálio, muito provavelmente.

- Espera-se que tenha Nihônio(I), como TlCl, e Nihônio(III), como TlCl₃.

Métodos de preparação

O nihônio é sintetizado em aceleradores de partículas de alta energia por meio da fusão nuclear de íons pesados. O processo envolve:

1. aceleração de íons de zinco-70 em alta velocidade.

2. bombardeio de alvos de bismuto-209 para induzir a fusão, criando núcleos individuais de Nihonium.

3. monitoramento de decaimentos por espectroscopia alfa ou matrizes de detecção nuclear automatizadas.

A preparação é realizada em condições de vácuo ultra-alto com alinhamento preciso do feixe e detectores muito sensíveis como resultado do rápido decaimento do elemento.

Aplicações do nihônio

As aplicações do nihônio na tecnologia são extremamente restritas devido à sua meia-vida curta. Entretanto, sua produção resultou em:

-Pesquisa científica: O nihônio fornece detalhes sobre a estrutura nuclear, a estabilidade de elementos superpesados e os efeitos relativísticos na química.

-Avanços tecnológicos: A tecnologia e a metodologia desenvolvidas para sua criação fizeram avançar o campo da tecnologia de aceleradores de partículas, técnicas de detecção nuclear e equipamentos de análise de materiais.

-Métodos de produção de isótopos: As técnicas refinadas pelo trabalho do Nihonium levam à produção de isótopos artificiais para fins industriais e médicos.

Não há aplicações industriais do elemento em si, mas a descoberta ajuda na pesquisa básica de materiais e ciência nuclear.

Perguntas frequentes

O que é Nihonium?

Um elemento produzido artificialmente, de vida curta e muito radioativo (número atômico 113) com isótopos de vida muito curta.

Como o Nihonium é produzido?

Por meio de fusão nuclear em aceleradores de partículas, normalmente bombardeando alvos de bismuto com íons de zinco.

Quais são suas propriedades químicas?

Projetado para ser um metal pós-transição com estados de oxidação +1 e +3, possuindo haletos e óxidos, com efeitos relativísticos que suprimem a reatividade.

Por que o Nihonium não é muito útil?

Seu rápido decaimento e sua extrema instabilidade impedem aplicações práticas; seu valor é encontrado na ciência experimental nuclear.

Há usos industriais associados ao Nihonium?

Embora o Nihonium em si não seja usado industrialmente, os métodos de síntese e a tecnologia de detecção beneficiam a ciência nuclear, a produção de isótopos e as tecnologias avançadas de instrumentação.