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 Tenness 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.
Größe, maßstabsgetreu
Radius 247 pm — das entspricht 0,247 nm; etwa 2,02 Millionen davon nebeneinander würden einen Millimeter überspannen.
Temperaturbereich
Tenness ist über einen Bereich von 260 K flüssig, von 623 K bis 883 K.
Wo es steht
Tenness befindet sich in Periode 7, Gruppe 17. Alle Elemente in Gruppe 17 besitzen die gleiche Anzahl an Außenelektronen und verhalten sich deshalb so ähnlich.
Andere Halogene
Alle HalogeneDie Geschichte
Die vorletzte Lücke in der siebten Periode, die 2010 mit einem Berkelium-Target gefüllt wurde.
Höhepunkt internationaler Zusammenarbeit: Die Entdeckung von Tenness stellt die herausragende Leistung der russisch-amerikanischen wissenschaftlichen Zusammenarbeit dar, bei der die Expertise des JINR in der Synthese superschwerer Elemente mit den einzigartigen Fähigkeiten von Oak Ridge bei der Herstellung seltener Actinoid-Zielmaterialien verbunden wurde.
Zweijährige intensive Kampagne: Die Entdeckung von Tenness erforderte von 2010 bis 2012 zwei Jahre außergewöhnlich anspruchsvoller Experimente. Dabei kamen die modernsten jemals eingesetzten Techniken zur Kernsynthese zum Einsatz, mit Erfolgsraten von nur einzelnen Atomen pro Woche.
Leitung durch das Oganessian-Team: Unter der Leitung von Yuri Oganessian am Joint Institute for Nuclear Research in Dubna, Russland, überwand das Entdeckungsteam scheinbar unmögliche technische Herausforderungen, um das schwerste jemals synthetisierte Halogen zu erzeugen und zu identifizieren.
Entscheidende Beiträge von Oak Ridge: Das Oak Ridge National Laboratory stellte das äußerst seltene Berkelium-249-Zielmaterial bereit, das für die Tenness-Synthese unverzichtbar war und eine der anspruchsvollsten Leistungen bei der Zielpräparation in der Geschichte der Kernphysik darstellt.
Revolutionäre technische Innovation: Die Erzeugung von Tenness erforderte die Entwicklung beispielloser Techniken zur Optimierung von Ionenstrahlen, hochempfindlicher Teilchendetektionssysteme und revolutionärer Methoden zur Datenanalyse, die das gesamte Forschungsfeld der superschweren Elemente voranbrachten.
Anerkennung durch die IUPAC: Die International Union of Pure and Applied Chemistry erkannte die Entdeckung 2015 offiziell an und verlieh dem Entdeckungsteam das Namensrecht. „Tenness“ ehrt Tennessee, den Heimatstaat des Oak Ridge National Laboratory.
Historische wissenschaftliche Leistung: Die Entdeckung von Tenness stellte die erste erfolgreiche Synthese von Element 117 durch die Menschheit dar, schloss eine wichtige Lücke im Periodensystem und zeigte, dass selbst die anspruchsvollsten wissenschaftlichen Ziele durch internationale Zusammenarbeit erreicht werden können.
Anwendungen
Untersuchung der Halogenchemie: Tenness stellt das schwerste bekannte Halogen dar und bietet beispiellose Möglichkeiten, den Einfluss relativistischer Effekte auf die Halogenchemie zu untersuchen. Theoretische Vorhersagen deuten darauf hin, dass Tenness trotz seiner Einordnung in Gruppe 17 metallische Eigenschaften zeigen könnte, was das traditionelle chemische Verständnis infrage stellt.
Forschung zur Synthese superschwerer Elemente: Die Erzeugung von Tenness durch Beschuss von Berkelium-249 mit Calcium-48 liefert wichtige Erkenntnisse über optimale Bedingungen für Kernreaktionen zur Synthese der schwerstmöglichen Elemente und treibt Techniken für die zukünftige Erforschung des Periodensystems voran.
Untersuchungen zur Kernstabilität: Als Element 117 nimmt Tenness eine einzigartige Position für die Untersuchung von Schaleneffekten des Atomkerns und Stabilitätsmustern in superschweren Elementen ein. Seine Zerfallseigenschaften liefern wertvolle Daten über Kernkräfte und Stabilitätsmechanismen.
Relativistische Quantenchemie: Tenness bietet außergewöhnliche Möglichkeiten, theoretische Modelle der Atomstruktur unter extremen Bedingungen zu testen, insbesondere Berechnungen darüber, wie relativistische Effekte der Elektronenorbitale die chemische Bindung in superschweren Elementen beeinflussen.
Fortschrittliche Detektionstechnologie: Die Erzeugung und Identifizierung von Tenness erfordert die modernsten verfügbaren Teilchendetektionssysteme und treibt Innovationen in der Kerninstrumentierung voran, die zahlreiche wissenschaftliche Bereiche von der medizinischen Bildgebung bis zur Weltraumforschung unterstützen.
Internationale wissenschaftliche Zusammenarbeit: Die Tenness-Forschung steht beispielhaft für die weltweite Zusammenarbeit in der Grundlagenforschung, bei der Teams aus Russland, den Vereinigten Staaten und anderen Ländern Fachwissen und Ressourcen bündeln, um scheinbar unmögliche wissenschaftliche Ziele zu erreichen.
Grundlage für zukünftige Anwendungen: Obwohl Tenness derzeit auf die Forschung beschränkt ist, trägt das Verständnis seiner Eigenschaften zum langfristigen wissenschaftlichen Ziel bei, stabile superschwere Elemente zu entdecken, die die Technologie auf heute unvorstellbare Weise revolutionieren könnten.
Experimente mit Teilchenbeschleunigern: Tenness existiert nur in hochspezialisierten kernphysikalischen Einrichtungen, die mit den leistungsstärksten verfügbaren Ionenbeschleunigern ausgestattet sind. Zur Erzeugung von Tenness ist ein monatelanger Dauerbetrieb erforderlich, um nur wenige Atome herzustellen, wodurch jede Synthese zu einer bemerkenswerten Leistung wird.
Untersuchungen von Kernreaktionsmechanismen: Wissenschaftler nutzen die Tenness-Synthese, um Fusionsprozesse mit schweren Ionen und die Dynamik von Kernreaktionen bei extremen Energien zu verstehen und damit grundlegende Erkenntnisse über Kernphysik und Reaktionsmechanismen zu gewinnen.
Validierung der theoretischen Chemie: Tenness liefert experimentelle Daten zur Prüfung quantenmechanischer Vorhersagen über die Chemie superschwerer Elemente, insbesondere von Theorien, die ein ungewöhnliches chemisches Verhalten der schwersten Halogene nahelegen.
Innovation bei fortschrittlicher Instrumentierung: Die Detektion von Tenness treibt die Entwicklung neuer Systeme zur Teilchenidentifizierung, Zeitelektronik und Methoden zur Datenerfassung voran, die auch die breitere wissenschaftliche Forschung einschließlich Materialwissenschaft und medizinischer Physik unterstützen.
Hervorragende wissenschaftliche Ausbildung: Tenness-Experimente bieten Kernphysikern und Studierenden in weiterführenden Studiengängen beispiellose Ausbildungsmöglichkeiten und erweitern das Fachwissen über die Wissenschaft superschwerer Elemente und modernste kernphysikalische Forschungstechniken.
Internationale Forschungskoordination: Tenness-Studien fördern die Zusammenarbeit zwischen weltweit führenden kernphysikalischen Laboratorien und unterstützen den Wissensaustausch sowie den technologischen Fortschritt über internationale Grenzen hinweg.
Woher es stammt
0 mg/kg der Erdkruste · häufiger als 0 % der Elemente
Kein natürliches Vorkommen: Tenness kann durch keine natürlichen Kernprozesse entstehen, die irgendwo im Universum stattfinden. Sein Atomkern mit 117 Protonen ist zu schwer und instabil, um in Sternumgebungen, Supernovae, Verschmelzungen von Neutronensternen oder anderen bekannten astrophysikalischen Prozessen zu existieren.
Ausschließliche Erzeugung im Labor: Jedes Tenness-Atom wurde künstlich durch Kernfusionsreaktionen in den modernsten Teilchenbeschleunigern erzeugt. Dazu werden Berkelium-249-Ziele mit Calcium-48-Ionen beschossen, wobei nur ein oder zwei Atome pro Woche entstehen.
Unmöglichkeit im Kosmos: Selbst die extremsten kosmischen Umgebungen weisen nicht die exakt erforderlichen Bedingungen auf, um Tenness-Atomkerne zu erzeugen und zu erhalten. Die extrem kurze Halbwertszeit des Elements gewährleistet, dass jedes hypothetisch gebildete Tenness vor seiner Detektion zerfallen würde.
Anforderung hochspezialisierter Einrichtungen: Tenness existiert nur in den modernsten kernphysikalischen Laboratorien der Welt, insbesondere im Joint Institute for Nuclear Research in Russland und im Oak Ridge National Laboratory in den Vereinigten Staaten, und steht für die ultimativen kernphysikalischen Fähigkeiten der Menschheit.
Grundlegende Instabilität des Atomkerns: Die synthetische Natur von Tenness beruht auf grundlegenden Prinzipien der Kernphysik. Wenn die Protonenzahl die natürlichen Grenzen weit überschreitet, überwältigt die elektromagnetische Abstoßung zwischen Protonen vollständig die starke Kernkraft, die Atomkerne zusammenhält.
Aussichten für die zukünftige Erzeugung: Revolutionäre Beschleunigertechnologien könnten die Effizienz der Tenness-Synthese eines Tages steigern, doch das Element wird aufgrund seiner inhärenten Kerninstabilität und seines extrem schnellen radioaktiven Zerfalls immer künstlich bleiben.
Handhabung
Tenness ist radioaktiv. Es besitzt kein stabiles Isotop — jeder Atomkern zerfällt. Die Handhabung erfordert eine geeignete Abschirmung und Genehmigungen.
Intensive Alphastrahlung: Tenness unterliegt einem extrem schnellen Alphazerfall mit Halbwertszeiten im Millisekundenbereich und emittiert außergewöhnlich energiereiche Alphateilchen, die sofort tödliche Strahlendosen verursachen können. Selbst einzelne Atome stellen extreme Gefahren dar.
Maximale Einschlusssysteme: Die gesamte Tenness-Forschung findet in den am stärksten abgeschirmten verfügbaren Teilchenbeschleunigeranlagen statt. Diese verfügen über mehrere redundante Einschlussbarrieren, hochentwickelte Systeme zur Fernhandhabung und eine kontinuierliche Strahlungsüberwachung zum Schutz des Personals.
Komplexer radioaktiver Zerfall: Beim Zerfall von Tenness entsteht eine Kaskade radioaktiver Tochternuklide, von denen jedes erhebliche Strahlenrisiken birgt. Eine vollständige Analyse der Zerfallsreihe ist für eine angemessene Sicherheitsplanung und die Auslegung von Einschlusssystemen unbedingt erforderlich.
Nur für hochqualifiziertes Personal: Die Tenness-Forschung erfordert die erfahrensten Kernphysiker der Welt mit jahrzehntelanger Ausbildung in Strahlenschutz und umfangreicher Erfahrung im Umgang mit den gefährlichsten der Wissenschaft bekannten radioaktiven Materialien.
Vollständiger Fernbetrieb: Die extreme Radioaktivität von Tenness macht jede direkte Handhabung unmöglich. Die gesamte Synthese, Detektion und Analyse erfolgt über die modernsten jemals für die kernphysikalische Forschung entwickelten ferngesteuerten Systeme.
Umfassender Umweltschutz: Obwohl nur einzelne Atome erzeugt werden, unterhalten Tenness-Forschungseinrichtungen die strengste verfügbare Umweltüberwachung und Protokolle zur Entsorgung radioaktiver Abfälle, um den vollständigen Einschluss sämtlicher radioaktiver Materialien sicherzustellen.
Schnelle Antworten
Tenness (Symbol Ts) ist Element 117 im Periodensystem, ein Halogen in der 7, Gruppe 17. Die vorletzte Lücke in der siebten Periode, die 2010 mit einem Berkelium-Target gefüllt wurde. Bei Raumtemperatur wird es voraussichtlich fest und radioaktiv sein.
[Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p⁵; sie ergibt 7 besetzte Elektronenschalen mit der Verteilung 2, 8, 18, 32, 32, 18, 7. Seine Außenschale enthält 7 Elektronen, wodurch sein Bindungsverhalten bestimmt wird.Es wurde noch keine Probe von Tenness kondensiert, daher sind beide Werte berechnet und nicht gemessen: Es wird vorhergesagt, dass es bei 623 K (349.9 °C) schmilzt und bei 883 K (609.9 °C) siedet.
Tenness hat kein stabiles Isotop und daher keine Standardatommasse. Die angegebene Zahl 294 ist die Massenzahl seines langlebigsten bekannten Isotops.
Für Tenness wird eine Dichte von etwa 7.2 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.
Tenness wurde 2010 von JINR, Oak Ridge & Livermore entdeckt. Es ist nach tennessee benannt.
Tenness kommt auf der Erde in keiner nennenswerten Menge natürlich vor — es wird in einem Reaktor oder einem Teilchenbeschleuniger hergestellt.
Ja. Tenness hat kein stabiles Isotop — jeder seiner Atomkerne zerfällt. Es kommt in der Natur nicht in nutzbaren Mengen vor und muss synthetisiert werden.