Lv · Element 116 · Nachübergangsmetall
Durch Fusion von Calcium-48 mit Curium-248 hergestellt und zerfällt innerhalb von Millisekunden.
Struktur
Kein Diagramm aus Punkten auf Ringen — eine Monte-Carlo-Stichprobe der tatsächlichen Wahrscheinlichkeitsdichte |ψ|² für jede besetzte Unterschale. Ziehen Sie, um die Ansicht zu drehen. Blau und Violett kennzeichnen entgegengesetzte Vorzeichen der Wellenfunktion, wodurch Bindungen möglich werden.
Gemessene Werte
Jeder Balken zeigt, wo Livermorium bei dieser Eigenschaft unter allen 118 Elementen steht.
Quellen: IUPAC 2021 Standard-Atomgewichte · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Werte mit ~ sind vorhergesagt und nicht gemessen.
Gleiches Element, andere Neutronenzahl
Alle Livermorium-Atome haben dieselbe Zahl von Protonen, 116, und unterscheiden sich nur in der Zahl der Neutronen: Diese Varianten sind die Isotope des Elements. Keines davon ist stabil. Das langlebigste bekannte Isotop, Lv-293, hat 177 Neutronen und eine Halbwertszeit von 95 ms.
| ISOTOP | Neutronen | Natürliche Häufigkeit | Halbwertszeit | Zerfallsart |
|---|---|---|---|---|
| Lv-290 | 174 | — | 8,3 ms | α, SF |
| Lv-291 | 175 | — | 19 ms | α, SF |
| Lv-292 | 176 | — | 12,8 ms | α, SF |
| Lv-293 langlebigstes | 177 | — | 95 ms | α, SF |
Hier liefert die Schul-Faustregel, gerundete Atommasse (293) minus Ordnungszahl, dasselbe Ergebnis: 177.
Zerfallsarten
Daten: IAEA Nuclear Data Section, LiveChart of Nuclides, Bewertungen der Grundzustände, abgerufen am 10. Oktober 2026. Die Häufigkeit ist der Anteil der Atome im natürlichen Element; ein Strich bedeutet, dass das Isotop keine natürliche Standardhäufigkeit hat.
Größe, maßstabsgetreu
Radius 247 pm — das entspricht 0,247 nm; etwa 2,02 Millionen davon nebeneinander würden einen Millimeter überspannen.
Temperaturbereich
Livermorium ist über einen Bereich von 412 K flüssig, von 623 K bis 1035 K.
Wo es steht
Die Geschichte
Durch Fusion von Calcium-48 mit Curium-248 hergestellt und zerfällt innerhalb von Millisekunden.
Exzellenz der russischen Kernphysik: Die Entdeckung von Livermorium stellt einen weiteren Erfolg der russischen Forschung zu superschweren Elementen dar. Sie wurde von einem internationalen Team unter der Leitung von Yuri Oganessian am Joint Institute for Nuclear Research in Dubna erreicht und setzt Russlands führende Rolle bei der Erweiterung der Grenzen des Periodensystems fort.
Sechsjährige Forschungskampagne: Die Entdeckung von Livermorium erforderte sechs Jahre systematischer Experimente von 2000 bis 2006. Dabei wurden Synthesetechniken, Methoden zur Zielpräparation und hochentwickelte Teilchendetektorsysteme kontinuierlich verbessert, um reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen.
Internationale Zusammenarbeit: Obwohl die Entdeckung vom JINR geleitet wurde, war das Lawrence Livermore National Laboratory in den Vereinigten Staaten beteiligt. Dies zeigt, wie gemeinsames Fachwissen und geteilte Ressourcen bahnbrechende Erfolge in der Grundlagenforschung ermöglichen.
Technische Durchbrüche: Die Herstellung von Livermorium erforderte die Entwicklung verbesserter Systeme zur Fokussierung von Ionenstrahlen, optimierter Techniken zur Zielkühlung und empfindlicherer Methoden zur Teilchenidentifizierung, die das gesamte Forschungsgebiet der superschweren Elemente voranbrachten.
Anerkennung durch die IUPAC: Die International Union of Pure and Applied Chemistry erkannte die Entdeckung des JINR 2011 offiziell an und verlieh dem Team das Namensrecht. „Livermorium“ ehrt das Lawrence Livermore National Laboratory für seine wichtigen Beiträge zur Erforschung superschwerer Elemente.
Wissenschaftliche Bedeutung: Die Entdeckung von Livermorium bestätigte wichtige theoretische Vorhersagen zu Synthesewegen superschwerer Elemente und lieferte entscheidende Daten über die Kernstabilität im Bereich superschwerer Elemente.
Globale Auswirkungen: Der Erfolg stärkte die internationale Zusammenarbeit in der Kernphysik und zeigte, wie hochentwickelte wissenschaftliche Einrichtungen durch anhaltende Anstrengungen, technologische Innovation und gemeinsame Forschung bemerkenswerte Durchbrüche erzielen können.
Anwendungen
Untersuchungen des Zerfalls superschwerer Elemente: Livermorium liefert wichtige Daten über Alphazerfallsmuster und die Kernstabilität im Bereich superschwerer Elemente. Seine Isotope leben nur einige zehn Millisekunden (Livermorium-293 etwa 95 ms), daher stützen sich Zerfallsstudien auf einzelne Zerfallsketten.
Forschung zur Insel der Stabilität: Als Element 116 nimmt Livermorium eine strategische Position nahe der theoretisch vorhergesagten Insel der Stabilität ein, auf der superschwere Elemente möglicherweise über längere Zeiträume existieren könnten. Die Forschung konzentriert sich auf das Verständnis von Kernschaleneffekten, die zu erhöhter Stabilität führen könnten.
Untersuchung der relativistischen Chemie: Livermorium bietet einzigartige Möglichkeiten, den Einfluss relativistischer Effekte auf die chemische Bindung in superschweren Elementen zu untersuchen. Theoretische Vorhersagen deuten darauf hin, dass es sich ähnlich wie Polonium verhalten könnte, jedoch mit erheblichen Abweichungen aufgrund relativistischer Orbital-Kontraktionen.
Fortschrittliche Kerninstrumentierung: Die Herstellung von Livermorium treibt die Entwicklung ausgefeilter Teilchendetektorsysteme, Ionenstrahltechnologien und Methoden der Datenanalyse voran, die mehreren wissenschaftlichen Bereichen zugutekommen, darunter medizinische Physik und Materialforschung.
Internationale wissenschaftliche Zusammenarbeit: Die Livermoriumforschung steht beispielhaft für die weltweite Zusammenarbeit in der Grundlagenforschung. Teams aus Russland, den Vereinigten Staaten und anderen Ländern teilen Ressourcen und Fachwissen, um die Grenzen des menschlichen Wissens zu erweitern.
Validierung theoretischer Modelle: Livermorium liefert experimentelle Daten zur Prüfung quantenmechanischer Modelle der Atomstruktur, insbesondere von Theorien über das Verhalten von Elektronen in Orbitalen unter sehr hohen Kernladungen und relativistischen Bedingungen.
Grundlage für künftige Technologien: Das Verständnis der Eigenschaften von Livermorium trägt zum langfristigen wissenschaftlichen Ziel bei, stabile superschwere Elemente zu entdecken, die die Technologie auf derzeit unvorstellbare Weise grundlegend verändern könnten.
Synthese in Teilchenbeschleunigern: Livermorium existiert ausschließlich in spezialisierten kernphysikalischen Einrichtungen, die mit leistungsstarken Zyklotronen und Linearbeschleunigern ausgestattet sind. Zur Herstellung von Livermorium ist eine wochenlange kontinuierliche Beschießung erforderlich, um einzelne Atome zu erzeugen, wodurch jede Synthese wissenschaftlich bedeutsam ist.
Analyse des Kernzerfalls: Wissenschaftler verwenden Livermorium zur Untersuchung von Alphazerfallsketten und spontanen Spaltungsprozessen. Dadurch gewinnen sie Erkenntnisse über die grundlegenden Kräfte, die Atomkerne bestimmen, sowie über Mechanismen der Kernstabilität.
Prüfung der computergestützten Chemie: Livermorium dient als Referenz für theoretische Vorhersagen zur Chemie superschwerer Elemente, insbesondere für Modelle, die aufgrund relativistischer Elektroneneffekte ein ungewöhnliches chemisches Verhalten vorhersagen.
Entwicklung fortschrittlicher Detektoren: Die Identifizierung von Livermorium erfordert die modernsten verfügbaren Teilchendetektorsysteme und fördert dadurch Innovationen in der Kerninstrumentierung, die der breiteren wissenschaftlichen Forschung und technologischen Entwicklung zugutekommen.
Plattform für wissenschaftliche Ausbildung: Livermoriumexperimente bieten Kernphysikern und Doktoranden wertvolle Ausbildungsmöglichkeiten und erweitern das Fachwissen über die Wissenschaft superschwerer Elemente und kernphysikalische Forschungstechniken.
Internationaler Forschungsaustausch: Livermoriumstudien erleichtern die Zusammenarbeit zwischen weltweit führenden kernphysikalischen Laboratorien und fördern den Wissensaustausch sowie den technologischen Fortschritt über nationale Grenzen hinweg.
Woher es stammt
0 mg/kg der Erdkruste · häufiger als 0 % der Elemente
Kein natürliches Vorkommen: Livermorium wurde nie in der Natur gefunden. Sein Atomkern mit 116 Protonen ist viel zu instabil, um in der Natur zu überdauern.
Ausschließlich im Labor erzeugt: Jedes bekannte Livermoriumatom wurde künstlich durch Kernfusionsreaktionen in Teilchenbeschleunigern erzeugt. Üblicherweise werden dabei Curium-248-Ziele mit Calcium-48-Ionen beschossen; 2024 erzeugte das Berkeley Lab außerdem zwei Atome Livermorium-290, indem es 22 Tage lang Titan-50 auf Plutonium-244 schoss.
Fehlen im Kosmos: Ob der r-Prozess bei Verschmelzungen von Neutronensternen kurzzeitig Livermoriumkerne erzeugt, ist eine offene Frage; keiner könnte überdauern. Die kurze Halbwertszeit des Elements sorgt für einen schnellen Zerfall, bevor ein Nachweis möglich wäre.
Abhängigkeit von spezialisierten Einrichtungen: Livermorium wurde nur in modernen kernphysikalischen Forschungseinrichtungen hergestellt, wie dem Joint Institute for Nuclear Research in Russland und dem GSI Helmholtzzentrum in Deutschland und steht damit für die fortschrittlichsten kernphysikalischen Fähigkeiten der Menschheit.
Ursprung der Kerninstabilität: Die synthetische Natur von Livermorium ergibt sich aus grundlegenden Prinzipien der Kernphysik. Mit zunehmender Ordnungszahl überwindet die elektromagnetische Abstoßung zwischen Protonen zunehmend die starke Kernkraft und verhindert eine natürliche Kernstabilität.
Fortschritte bei der künftigen Synthese: Verbesserte Beschleunigertechnologien könnten die Effizienz der Livermoriumproduktion steigern, doch das Element wird aufgrund seiner inhärenten Kerninstabilität und seiner Eigenschaften des schnellen radioaktiven Zerfalls synthetisch bleiben.
Handhabung
Livermorium ist radioaktiv. Es besitzt kein stabiles Isotop — jeder Atomkern zerfällt. Die Handhabung erfordert eine geeignete Abschirmung und Genehmigungen.
Herstellung Atom für Atom: Livermorium wird in Schwerionenbeschleunigern immer nur in wenigen Atomen erzeugt. Es wurden immer nur einzelne Atome hergestellt, und eine wägbare Menge hat es nie gegeben.
Halbwertszeiten: Seine Isotope zerfallen hauptsächlich durch Alphazerfall, mit Halbwertszeiten von etwa 0,1 Sekunden oder weniger (Livermorium-293, das langlebigste, etwa 95 Millisekunden).
Keine nennenswerte Dosis: Alphateilchen können die äußere Hautschicht nicht durchdringen und Gewebe nur von innerhalb des Körpers schädigen, und einzelne Atome sind viel zu wenige für eine nennenswerte Dosis.
Wo die Gefahren liegen: Die Gefahren dieser Forschung gehen vom Experiment aus, nicht vom Element: vom Beschleunigerstrahl, von radioaktiven Targets und aktivierten Geräten sowie von den dabei entstehenden Abfällen, die nach den nationalen Strahlenschutzvorschriften als radioaktiver Abfall behandelt werden.
Schutz der Beschäftigten: Das Personal befolgt die üblichen Regeln des beruflichen Strahlenschutzes: jährliche Dosisgrenzwerte, persönliche Dosisüberwachung und Dosen so niedrig wie vernünftigerweise erreichbar. Für Beschäftigte unter 18 Jahren gelten deutlich niedrigere Dosisgrenzwerte als für Erwachsene: ein Zehntel der Grenzwerte für Erwachsene nach den Vorschriften der US-Atomaufsichtsbehörde NRC (10 CFR 20.1207) und 1 mSv pro Jahr in den Laboren des US-Energieministeriums (10 CFR 835.207). Für eine Beschäftigte, die eine Schwangerschaft mitteilt, ist die Dosis des ungeborenen Kindes über die gesamte Schwangerschaft auf 5 mSv begrenzt (10 CFR 20.1208 und 835.206).
Weiter entdecken
Schnelle Antworten
Livermorium (Symbol Lv) ist Element 116 im Periodensystem, ein Nachübergangsmetall in Periode 7, Gruppe 16. Durch Fusion von Calcium-48 mit Curium-248 hergestellt und zerfällt innerhalb von Millisekunden. Bei Raumtemperatur wird es voraussichtlich fest und radioaktiv sein.
[Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p⁴; sie ergibt 7 besetzte Elektronenschalen mit der Verteilung 2, 8, 18, 32, 32, 18, 6. Seine Außenschale enthält 6 Elektronen, wodurch sein Bindungsverhalten bestimmt wird.Es wurde noch keine Probe von Livermorium kondensiert, daher sind beide Werte berechnet und nicht gemessen: Es wird vorhergesagt, dass es bei 623 K (349,9 °C) schmilzt und bei 1035 K (761,9 °C) siedet.
Livermorium hat kein stabiles Isotop und daher keine Standardatommasse. Die angegebene Zahl 293 ist die Massenzahl seines langlebigsten bekannten Isotops.
Livermorium hat kein stabiles Isotop. Sein langlebigstes bekanntes Isotop, Lv-293, hat 177 Neutronen (Massenzahl 293 minus Ordnungszahl 116) und eine Halbwertszeit von 95 ms. Die Schul-Faustregel, gerundete Atommasse (293) minus Ordnungszahl, ergibt ebenfalls 177.
Für Livermorium wird eine Dichte von etwa 12,9 g/cm³ vorhergesagt, obwohl noch nie eine ausreichend große Probe zum Wiegen hergestellt wurde. Zum Vergleich: Wasser hat eine Dichte von 1,0 g/cm³.
Livermorium wurde 2000 von JINR Dubna & Livermore entdeckt. Herkunft des Namens: Lawrence Livermore National Laboratory.
Livermorium kommt auf der Erde in keiner nennenswerten Menge natürlich vor — es wird in einem Reaktor oder einem Teilchenbeschleuniger hergestellt.
Ja. Livermorium hat kein stabiles Isotop — jeder seiner Atomkerne zerfällt. Es kommt in der Natur nicht in nutzbaren Mengen vor und muss synthetisiert werden.