106 Sg سيبورجيوم 271*
فلز انتقالي المستوى الفرعي d الدورة 7 المجموعة 6 مشعة اصطناعي

سيبورجيوم

Sg · العنصر 106 · فلز انتقالي

سُمّي نسبةً إلى غلين سيبورغ وهو لا يزال حيًا — في سابقة أولى في الجدول الدوري.

الحالة عند 20°C صلب
الكتلة الذرية 271 u
التوزيع الإلكتروني[Rn] 5f¹⁴ 6d⁴ 7s²

البنية

ذرة سيبورجيوم

ليس مخططًا لنقاط على حلقات — بل عينة مونتِ كارلو من كثافة الاحتمال الفعلية |ψ|² لكل غلاف فرعي مشغول. اسحب للتدوير. يشير الأزرق والبنفسجي إلى الإشارتين المتعاكستين لدالة الموجة، وهذا ما يجعل الترابط ممكنًا.

سحابة المدار

القيم المقاسة

ورقة الخصائص

يوضح كل شريط موضع سيبورجيوم بين جميع العناصر الـ118 بالنسبة إلى تلك الخاصية.

الفيزيائية

الكثافة 35 g/cm³~ 97%
نقطة الانصهار —
نقطة الغليان —
الحرارة النوعية —
الموصلية الحرارية —

الذرية

نصف القطر الذري 247 pm~ 85%
نصف القطر التساهمي 143 pm~
نصف قطر فان دير فالس 247 pm~

الإلكترونية

الكهروسلبية —
طاقة التأين 752.6 kJ/mol~ 62%
الألفة الإلكترونية —

الوجود

الوفرة في القشرة 0 mg/kg 0%

الهوية

الرمزSg
العدد الذري106
الكتلة الذرية271 u
الفئةفلز انتقالي
المستوى الفرعيd
البنية البلوريةunknown
حالات الأكسدة+6
سنة الاكتشاف1974
اكتشفهLawrence Berkeley National Laboratory

المصادر: الأوزان الذرية القياسية لـ IUPAC لعام 2021 · دليل CRC للكيمياء والفيزياء · NIST. القيم المعلّمة بـ ~ متوقعة وليست مقاسة.

الحجم، وفق المقياس

ما حجم ذرة سيبورجيوم؟

نصف القطر 247 pm — أي 0.247 nm، ولذلك فإن نحو 2.02 مليون ذرة منها متجاورة ستغطي ملليمترًا واحدًا.

المدى الحراري

صلب، سائل، غاز — ومتى

لم تُقَس أيٌّ من الحالتين الانتقاليتين لـ سيبورجيوم — إذ لم توجد قط ذرات كافية منه في الوقت نفسه.

موضعه

موضعه في الجدول

تقع سيبورجيوم في الدورة 7، والمجموعة 6. تشترك جميع العناصر في المجموعة 6 في العدد نفسه من الإلكترونات الخارجية، ولذلك تتصرف بطريقة متشابهة جدًا.

عناصر الفلزات الانتقالية الأخرى

جميع عناصر الفلزات الانتقالية

القصة

ماهيّة سيبورجيوم وكيف اكتشفناه

سُمّي نسبةً إلى غلين سيبورغ وهو لا يزال حيًا — في سابقة أولى في الجدول الدوري.

اكتشاف سيبورجيوم

إنجاز مختبر Berkeley (1974)

اكتشف سيبورجيوم في يونيو 1974 كل من Albert Ghiorso وJ. M. Nitschke وJosé R. Alonso وCarol T. Alonso وM. Nurmia وG. T. Seaborg وآخرون في Lawrence Berkeley National Laboratory. وواصل هذا الاكتشاف الريادة الأمريكية في تخليق العناصر فائقة الثقل خلال حقبة الحرب الباردة.

نجاح مسرّع SuperHILAC

استخدم الفريق Super Heavy Ion Linear Accelerator (SuperHILAC) في Berkeley لقذف أهداف كاليفورنيوم-249 بأيونات أكسجين-18، منتجاً سيبورجيوم-263 بعمر نصف قدره 0.9 ثانية. وقد مثل ذلك إنجازاً مهماً في تقنيات تخليق العناصر فائقة الثقل.

تكريم Glenn T. Seaborg

سُمّي العنصر "سيبورجيوم" تيمناً بـ Glenn T. Seaborg (1912-1999)، الكيميائي الحائز جائزة نوبل الذي اكتشف عشرة عناصر عبر اليورانيوم وأحدث ثورة في الكيمياء النووية. ومن اللافت أن Seaborg كان لا يزال حياً عندما سُمّي العنصر، مما جعله أول عنصر يُسمّى باسم شخص على قيد الحياة.

الجدل الدولي وتسويته

اعترض العلماء السوفييت في Dubna على أولوية الاكتشاف، مما أدى إلى نزاع تسمية مرتبط بالحرب الباردة. وقد رفض IUPAC في البداية اسم "سيبورجيوم" عام 1994، لكنه تراجع عن هذا القرار عام 1997، معترفاً رسمياً بالاسم وبأولوية اكتشاف Berkeley.

التأكيد الحديث (2025)

يمثل اكتشاف سيبورجيوم-257 عام 2025 من خلال تعاون دولي باستخدام فاصل TASCA في GSI أحدث تقدم في أبحاث سيبورجيوم، إذ يبرهن على استمرار التقدم في فيزياء العناصر فائقة الثقل، مع توفير 22 حدث اضمحلال مرصود بيانات نووية مفصلة.

الاستخدامات

استخدامات سيبورجيوم

التحقق من كيمياء المجموعة 6

يُستخدم سيبورجيوم حالة اختبار محورية لفهم السلوك الكيميائي للمجموعة 6 في العناصر فائقة الثقل، مما يساعد العلماء على تحديد كيفية امتداد الخصائص الكيميائية للكروم وموليبدنوم وتنغستن إلى المنطقة فائقة الثقل في ظل الظروف النسبية القصوى.

أبحاث البنية النووية

يستخدم العلماء سيبورجيوم لدراسة تأثيرات القشرة النووية وأنماط الاستقرار في النوى فائقة الثقل. ويوفر الاكتشاف الحديث لنظير سيبورجيوم-257 في عام 2025 رؤى جديدة حول خصائص الانشطار وتأثيرات القشرة التي تؤثر في سلوك العناصر فائقة الثقل.

دراسة الكيمياء النسبية

يتيح سيبورجيوم إجراء دراسات رائدة حول التأثيرات النسبية في الروابط الكيميائية، حيث تتغير أشكال مدارات الإلكترونات وطاقاتها تغيراً كبيراً بفعل الشحنة النووية القصوى. وتتحقق هذه الدراسات من التنبؤات النظرية المتعلقة بكيمياء العناصر فائقة الثقل.

تحليل عملية الاضمحلال النووي

تستخدم فرق البحث سيبورجيوم لدراسة سلاسل الاضمحلال المعقدة، بما في ذلك متتاليات اضمحلال ألفا والانشطار التلقائي وحالات K-متماكب. وتفتح الاكتشافات الحديثة لحالات K-متماكب في سيبورجيوم-259 آفاقاً جديدة لاستكشاف ظواهر البنية النووية.

تطوير أنظمة الكشف المتقدمة

يدفع البحث في سيبورجيوم إلى الابتكار في التقنيات التحليلية فائقة الحساسية، بما في ذلك الفواصل المملوءة بالغاز مثل TASCA، ومصفوفات الكشف المتقدمة عن الجسيمات، وأساليب تحليل البيانات المتطورة لتحديد الذرات الفردية فائقة الثقل.

تطبيقات مختبرات البحث الرائدة

تقتصر تطبيقات سيبورجيوم حصراً على مرافق الفيزياء النووية الرائدة عالمياً، بما في ذلك مركز GSI Helmholtz في ألمانيا، وRIKEN في اليابان، وBerkeley Lab في الولايات المتحدة، وJINR في روسيا. وتستخدم هذه المرافق سيبورجيوم لإجراء أبحاث متقدمة على العناصر فائقة الثقل.

القياسات النووية الدقيقة

تستخدم فرق البحث سيبورجيوم في التحليل الطيفي النووي المتقدم، بما في ذلك قياسات طاقة اضمحلال ألفا، والكشف عن أشعة غاما، ودراسات الأعمار النووية. ويُظهر اكتشاف سيبورجيوم-257 في عام 2025 مستوى الدقة الممكن تحقيقه في أبحاث العناصر فائقة الثقل الحديثة.

تجارب كيمياء الذرة المفردة

يجري العلماء دراسات كيميائية للذرات المفردة باستخدام سيبورجيوم، مستقصين حالات الأكسدة والروابط الكيميائية باستخدام كروماتوغرافيا الحالة الغازية وتقنيات الاستخلاص عند الحدود القصوى لقدرات الكيمياء التحليلية.

الابتكار في الأجهزة النووية

يتطلب البحث في سيبورجيوم تطوير أنظمة كشف حديثة للغاية، بما في ذلك فاصل TASCA، والكواشف الحساسة للموضع، وأنظمة التوقيت المتقدمة التي تمثل قمة تكنولوجيا أجهزة الفيزياء النووية.

مصدره

الوجود الطبيعي

0 mg/kg من القشرة الأرضية · أوفر من 0% من العناصر

إنتاج اصطناعي بحت

لا يوجد سيبورجيوم إلا من خلال التخليق الاصطناعي في مسرعات الجسيمات، ولم يُكتشف قط بصورة طبيعية على الأرض أو في الظواهر النجمية. ويمثل هذا العنصر فائق الثقل مادة لا توجد في أي مكان آخر في الكون إلا من خلال التدخل التكنولوجي البشري.

طرق التخليق بالاندماج الساخن

ينشئ العلماء سيبورجيوم بقذف أهداف كاليفورنيوم-249 بأيونات أكسجين-18، أو بقذف أهداف رصاص-206/208 بأيونات كروم-52 في المسرعات الخطية. وقد استخدم اكتشاف سيبورجيوم-257 الحديث قذف أهداف رصاص-206 بكروم-52.

عمر نووي فائق القِصر

يمتلك نظير سيبورجيوم الأكثر استقراراً، 271Sg، عمر نصف لا يتجاوز 2.4 دقيقة، في حين أن 257Sg المكتشف حديثاً يبقى لمدة 12.6 ميلي ثانية فقط. وتوضح هذه الأعمار القصيرة للغاية صعوبة دراسة خصائص العناصر فائقة الثقل.

مقياس الإنتاج ذرةً بذرة

يحدث إنتاج سيبورجيوم على مستوى ذرات مفردة في كل تجربة، إذ رُصد في اكتشاف سيبورجيوم-257 عام 2025 ما مجموعه 22 حدث اضمحلال فقط. ويبلغ الإنتاج السنوي العالمي ربما مئات الذرات إلى بضعة آلاف منها عبر جميع مرافق البحث.

انعدام الوجود الكوني

بخلاف العناصر المتكوّنة من خلال التخليق النووي النجمي أو تفاعلات الأشعة الكونية، لا يمكن لسيبورجيوم أن يوجد بصورة طبيعية بسبب عمر نصفه القصير للغاية ومتطلبات تفاعله النووي المحددة جداً. ويمثل قمة تكنولوجيا إنتاج العناصر اصطناعياً.

التعامل

السلامة

سيبورجيوم مشع. لا يملك نظيرًا مستقرًا — تتحلل كل نواة. يتطلب التعامل معه تدريعًا وترخيصًا مناسبين.

خطر النشاط الإشعاعي الشديد

الخطر الأقصى: سيبورجيوم عنصر فائق الثقل مشع بشدة، يخضع لاضمحلال ألفا والانشطار التلقائي، مطلقاً جسيمات عالية الطاقة خطرة ونيوترونات وإشعاع غاما. وحتى الذرات المفردة منه تشكل مخاطر صحية نظرية تتطلب بروتوكولات احتواء مطلقة.

أنماط متعددة لانبعاث الإشعاع

تبعث نظائر سيبورجيوم جسيمات ألفا عالية الطاقة وتخضع للانشطار التلقائي، وقد أظهر سيبورجيوم-257 المكتشف حديثاً مساري اضمحلال ألفا والانشطار التلقائي معاً. وينشئ ذلك مخاطر إشعاعية متعددة ومتزامنة، تشمل شظايا الانشطار وانبعاثات النيوترونات.

متطلبات السلامة القصوى

يتطلب البحث أنظمة احتواء قصوى تشمل خلايا ساخنة محمية بدرع كثيف، ومعدات مناولة آلية، وكشف النيوترونات وحجبها، ورصداً إشعاعياً مستمراً متعدد المعايير. ويجب أن تكون مرافق إزالة التلوث في حالات الطوارئ والمرافق الطبية المتخصصة متاحة فوراً.

إدارة النفايات عالية المستوى

تتحول جميع المواد التي تلامس سيبورجيوم إلى نفايات نووية شديدة الخطورة تتطلب تخزيناً متخصصاً طويل الأمد ورصداً بيئياً. وينشئ التلوث مخاطر إشعاعية مستمرة لعقود متعددة، مما يستلزم أشد بروتوكولات السلامة النووية صرامة.

إجابات سريعة

أسئلة شائعة عن سيبورجيوم

ما هو سيبورجيوم؟

سيبورجيوم (رمزه Sg) هو العنصر 106 في الجدول الدوري، وينتمي إلى فلز انتقالي في الدورة 7 والمجموعة 6. سُمّي نسبةً إلى غلين سيبورغ وهو لا يزال حيًا — في سابقة أولى في الجدول الدوري. في درجة حرارة الغرفة، يكون صلباً، وهو مشع.

ما التوزيع الإلكتروني لـ سيبورجيوم؟

التوزيع الإلكتروني للحالة الأرضية لـسيبورجيوم هو [Rn] 5f¹⁴ 6d⁴ 7s²، ويشغل 7 مستويات من مستويات الطاقة بتوزيع 2, 8, 18, 32, 32, 12, 2.

ما الكتلة الذرية لـ سيبورجيوم؟

لا يملك سيبورجيوم أي نظير مستقر، ولذلك لا يملك وزناً ذرياً معيارياً. والرقم المذكور، 271، هو العدد الكتلي لأطول نظائره المعروفة عمراً.

ما كثافة سيبورجيوم؟

يُتوقع أن تبلغ كثافة سيبورجيوم نحو 35 g/cm³، مع أنه لم تُصنع قط عينة كبيرة بما يكفي لوزنها. تبلغ كثافة الماء 1.0 g/cm³ للمقارنة.

من اكتشف سيبورجيوم ومتى؟

اكتُشف سيبورجيوم في 1974 على يد Lawrence Berkeley National Laboratory. سُمّي على اسم glenn T. Seaborg.

ما مدى وفرة سيبورجيوم على الأرض؟

لا يوجد سيبورجيوم طبيعيًا على الأرض بأي كمية تُذكر — بل يُنتج في مفاعل أو مُسرّع.

هل سيبورجيوم مشع؟

نعم. لا يوجد لـ سيبورجيوم أي نظير مستقر — إذ تتحلل كل نواته. لا يوجد في الطبيعة بكميات قابلة للاستخدام، ويجب تصنيعه.