Ts · Elemento 117 · Alogeno
La penultima lacuna nel settimo periodo, colmata nel 2010 con un bersaglio di berkelio.
Struttura
Non è un diagramma di punti su gusci — è un campione Monte Carlo dell'effettiva densità di probabilità |ψ|² per ogni sottoguscio occupato. Trascinate per ruotare. Il blu e il violetto indicano i segni opposti della funzione d'onda, che rendono possibile la formazione dei legami.
Valori misurati
Ogni barra mostra dove si colloca tennesso tra tutti i 118 elementi per quella proprietà.
Fonti: masse atomiche standard IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. I valori contrassegnati con ~ sono previsti anziché misurati.
Dimensioni, in scala
Raggio 247 pm — cioè 0,247 nm, quindi ne servirebbero circa 2,02 milioni affiancati per coprire un millimetro.
Intervallo termico
Tennesso è liquido in un intervallo di 260 K, da 623 K a 883 K.
Dove si trova
Tennesso si trova nel periodo 7, gruppo 17. Tutti gli elementi del gruppo 17 hanno lo stesso numero di elettroni esterni, per questo si comportano in modo così simile.
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La penultima lacuna nel settimo periodo, colmata nel 2010 con un bersaglio di berkelio.
Apice della collaborazione internazionale: La scoperta del tennesso rappresenta il massimo risultato della cooperazione scientifica russo-americana, combinando l'esperienza del JINR nella sintesi degli elementi superpesanti con le capacità uniche di Oak Ridge nella preparazione di bersagli di attinoidi rari.
Campagna intensiva di due anni: La scoperta del tennesso ha richiesto due anni di sperimentazioni straordinariamente impegnative, dal 2010 al 2012, coinvolgendo le tecniche di sintesi nucleare più sofisticate mai tentate e raggiungendo tassi di successo di appena singoli atomi alla settimana.
Leadership del gruppo di Oganessian: Guidato da Yuri Oganessian presso il Joint Institute for Nuclear Research di Dubna, in Russia, il gruppo di scoperta ha superato sfide tecniche apparentemente impossibili per creare e identificare l'alogeno più pesante mai sintetizzato.
Contributi fondamentali di Oak Ridge: L'Oak Ridge National Laboratory ha fornito il rarissimo materiale bersaglio di Berkelio-249, essenziale per la sintesi del tennesso e rappresentativo di uno dei risultati più impegnativi nella preparazione di bersagli nella storia della fisica nucleare.
Innovazione tecnica rivoluzionaria: La creazione del tennesso ha richiesto lo sviluppo di tecniche senza precedenti per l'ottimizzazione dei fasci ionici, sistemi ultrasensibili di rilevamento delle particelle e metodi rivoluzionari di analisi dei dati, facendo progredire l'intero campo della ricerca sugli elementi superpesanti.
Riconoscimento IUPAC: L'Unione internazionale di chimica pura e applicata ha riconosciuto ufficialmente la scoperta nel 2015, assegnando i diritti di denominazione al gruppo di scoperta. "Tennessine" rende omaggio al Tennessee, lo Stato in cui si trova l'Oak Ridge National Laboratory.
Risultato scientifico storico: La scoperta del tennesso ha rappresentato la prima sintesi riuscita da parte dell'umanità dell'elemento 117, colmando una lacuna cruciale nella tavola periodica e dimostrando che anche gli obiettivi scientifici più impegnativi possono essere raggiunti attraverso la cooperazione internazionale.
Applicazioni
Studio della chimica degli alogeni: Il Tennesso rappresenta l'alogeno più pesante conosciuto e offre opportunità senza precedenti per studiare come gli effetti relativistici influenzino la chimica degli alogeni. Le previsioni teoriche suggeriscono che il tennesso potrebbe presentare proprietà metalliche nonostante appartenga al gruppo 17, mettendo in discussione la comprensione chimica tradizionale.
Ricerca sulla sintesi degli elementi superpesanti: La creazione del tennesso attraverso il bombardamento del Berkelio-249 con Calcio-48 fornisce informazioni essenziali sulle condizioni ottimali delle reazioni nucleari per sintetizzare gli elementi più pesanti possibili, facendo progredire le tecniche per l'esplorazione futura della tavola periodica.
Studi sulla stabilità nucleare: In quanto elemento 117, il tennesso occupa una posizione unica per lo studio degli effetti dei gusci nucleari e dei modelli di stabilità negli elementi superpesanti. Le sue caratteristiche di decadimento forniscono dati preziosi sulle forze nucleari e sui meccanismi di stabilità.
Chimica quantistica relativistica: Il tennesso offre opportunità eccezionali per verificare i modelli teorici della struttura atomica in condizioni estreme, in particolare i calcoli che prevedono come gli effetti relativistici dell'orbitale dell'elettrone influenzino il legame chimico negli elementi superpesanti.
Tecnologia avanzata di rilevamento: La creazione e l'identificazione del tennesso richiedono i sistemi di rilevamento delle particelle più sofisticati disponibili, stimolando l'innovazione nella strumentazione nucleare a vantaggio di molteplici settori scientifici, dall'imaging medico all'esplorazione spaziale.
Collaborazione scientifica internazionale: La ricerca sul tennesso è un esempio di cooperazione globale nella scienza fondamentale, con équipe provenienti dalla Russia, dagli Stati Uniti e da altre nazioni che combinano competenze e risorse per raggiungere obiettivi scientifici apparentemente impossibili.
Base per applicazioni future: Sebbene attualmente limitata alla ricerca, la comprensione delle proprietà del tennesso contribuisce all'obiettivo scientifico a lungo termine di scoprire elementi superpesanti stabili che potrebbero rivoluzionare la tecnologia in modi oggi inimmaginabili.
Esperimenti con acceleratori di particelle: Il tennesso esiste solo all'interno di strutture altamente specializzate di fisica nucleare dotate dei più potenti acceleratori di ioni disponibili. La creazione del tennesso richiede mesi di funzionamento continuo per produrre appena pochi atomi, rendendo ogni sintesi un risultato straordinario.
Studi sui meccanismi delle reazioni nucleari: Gli scienziati utilizzano la sintesi del tennesso per comprendere i processi di fusione tra ioni pesanti e la dinamica delle reazioni nucleari a energie estreme, facendo progredire le conoscenze fondamentali della fisica nucleare e dei meccanismi di reazione.
Validazione della chimica teorica: Il tennesso fornisce dati sperimentali per verificare le previsioni della meccanica quantistica sulla chimica degli elementi superpesanti, in particolare le teorie che suggeriscono un comportamento chimico insolito per gli alogeni più pesanti.
Innovazione nella strumentazione avanzata: Il rilevamento del tennesso stimola lo sviluppo di nuovi sistemi di identificazione delle particelle, dispositivi elettronici per la temporizzazione e metodi di acquisizione dei dati a vantaggio della ricerca scientifica più ampia, inclusi la scienza dei materiali e la fisica medica.
Eccellenza nella formazione scientifica: Gli esperimenti sul tennesso offrono opportunità di formazione senza pari a fisici nucleari e studenti laureati, facendo progredire le competenze umane nella scienza degli elementi superpesanti e nelle tecniche di ricerca nucleare all'avanguardia.
Coordinamento della ricerca internazionale: Gli studi sul tennesso facilitano la collaborazione tra i principali laboratori mondiali di fisica nucleare, favorendo la condivisione delle conoscenze e il progresso tecnologico oltre i confini internazionali.
Da dove proviene
0 mg/kg della crosta terrestre · più abbondante del 0% degli elementi
Assenza in natura: Il tennesso non può formarsi attraverso alcun processo nucleare naturale che avvenga in qualsiasi parte dell'universo. Il suo nucleo con 117 protoni è troppo pesante e instabile per esistere negli ambienti stellari, nelle supernove, nelle fusioni di stelle di neutroni o in qualsiasi altro processo astrofisico conosciuto.
Creazione esclusivamente in laboratorio: Ogni atomo di tennesso è stato creato artificialmente attraverso reazioni di fusione nucleare nei più avanzati acceleratori di particelle. Il processo richiede il bombardamento di bersagli di Berkelio-249 con ioni di Calcio-48, raggiungendo tassi di successo di appena uno o due atomi alla settimana.
Impossibilità cosmica: Anche gli ambienti cosmici più estremi non presentano le condizioni precise necessarie per creare e preservare i nuclei di tennesso. Il tempo di dimezzamento estremamente breve dell'elemento garantisce che qualsiasi tennesso formatosi ipoteticamente decadrebbe prima di essere rilevato.
Necessità di strutture ultraspecializzate: Il tennesso esiste solo nei laboratori di fisica nucleare più avanzati del mondo, in particolare il Joint Institute for Nuclear Research in Russia e l'Oak Ridge National Laboratory negli Stati Uniti, rappresentando il massimo delle capacità umane nella ricerca nucleare.
Instabilità nucleare fondamentale: La natura sintetica del tennesso deriva dai principi fondamentali della fisica nucleare. Quando il numero di protoni aumenta molto oltre i limiti naturali, la repulsione elettromagnetica tra i protoni sopraffà completamente la forza nucleare forte che tiene insieme i nuclei atomici.
Prospettive di produzione futura: Sebbene le tecnologie rivoluzionarie degli acceleratori possano eventualmente migliorare l'efficienza della sintesi del tennesso, l'elemento resterà sempre artificiale a causa della sua instabilità nucleare intrinseca e del decadimento radioattivo estremamente rapido.
Manipolazione
Tennesso è radioattivo. Non ha isotopi stabili: ogni nucleo decade. La gestione richiede schermatura e autorizzazioni adeguate.
Intensa radiazione alfa: Il tennesso subisce un decadimento alfa estremamente rapido, con tempi di dimezzamento misurati in millisecondi, emettendo particelle alfa di energia straordinariamente elevata, capaci di fornire dosi di radiazioni immediatamente letali. Anche i singoli atomi rappresentano rischi estremi.
Sistemi di contenimento massimi: Tutta la ricerca sul tennesso si svolge all'interno delle strutture per acceleratori di particelle più schermate disponibili, dotate di molteplici barriere di contenimento ridondanti, sofisticati sistemi di manipolazione a distanza e monitoraggio continuo delle radiazioni per proteggere il personale.
Decadimento radioattivo complesso: Il decadimento del tennesso produce una cascata di nuclei figli radioattivi, ciascuno dei quali presenta gravi rischi da radiazione. Un'analisi completa della catena di decadimento è assolutamente essenziale per una corretta pianificazione della sicurezza e progettazione dei sistemi di contenimento.
Solo personale altamente qualificato: La ricerca sul tennesso richiede i fisici nucleari più esperti del mondo, con decenni di formazione sulla sicurezza dalle radiazioni e una vasta esperienza nella manipolazione dei materiali radioattivi più pericolosi conosciuti dalla scienza.
Operazioni esclusivamente a distanza: La radioattività estrema del tennesso rende impossibile qualsiasi manipolazione diretta. Tutte le operazioni di sintesi, rilevamento e analisi avvengono tramite i sistemi telecomandati più sofisticati mai sviluppati per la ricerca in fisica nucleare.
Massima protezione ambientale: Nonostante producano soltanto singoli atomi, le strutture di ricerca sul tennesso mantengono i protocolli più rigorosi disponibili per il monitoraggio ambientale e la gestione dei rifiuti radioattivi, per garantire il contenimento assoluto di tutti i materiali radioattivi.
Risposte rapide
Tennesso (simbolo Ts) è l'elemento 117 nella tavola periodica, appartenente a alogeno nel periodo 7, gruppo 17. La penultima lacuna nel settimo periodo, colmata nel 2010 con un bersaglio di berkelio. A temperatura ambiente si prevede che sia un solido ed è radioattivo.
[Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p⁵, con 7 gusci occupati e la distribuzione 2, 8, 18, 32, 32, 18, 7. Il suo guscio esterno contiene 7 elettroni, e questo determina il suo comportamento nei legami.Non è mai stato condensato alcun campione di Tennesso, quindi entrambi i valori sono calcolati anziché misurati: si prevede che fonda a 623 K (349.9 °C) e bolla a 883 K (609.9 °C).
Tennesso non ha isotopi stabili, quindi non ha una massa atomica standard. Il valore indicato, 294, è il numero di massa del suo isotopo noto con la vita più lunga.
Si prevede che Tennesso abbia una densità di circa 7.2 g/cm³, anche se non è mai stato prodotto un campione abbastanza grande da poter essere pesato. Per confronto, l'acqua ha una densità di 1.0 g/cm³.
Tennesso è stato scoperto nel 2010 da JINR, Oak Ridge & Livermore. Prende il nome da tennessee.
Tennesso non si trova naturalmente sulla Terra in quantità significative: viene prodotto in un reattore o in un acceleratore.
Sì. Tennesso non ha isotopi stabili — ogni suo nucleo decade. Non si trova in quantità utilizzabili in natura e deve essere sintetizzato.