116 Lv リバモリウム 293*
ポスト遷移金属 p-block Period 7 Group 16 Radioactive Synthetic

リバモリウム

Lv · Element 116 · Chalcogens

Made by fusing calcium-48 with curium-248, and decays within milliseconds.

20°Cでの状態 固体~
原子量 293 u
ELECTRON CONFIGURATION [Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p⁴

構造

リバモリウム原子

環の上の点を示す図ではありません。占有された各副殻の実際の確率密度|ψ|²をモンテカルロ法でサンプリングしたものです。ドラッグして回転できます。青と紫は波動関数の反対の符号を示しており、それによって結合が可能になります。

軌道雲

測定値

性質一覧

各バーは、その性質についてリバモリウムが118元素の中でどこに位置するかを示しています。

物理的

密度 12.9 g/cm³~ 75%
融点 623 K~ 32%
沸点 1035 K~ 25%
比熱
熱伝導率

原子

原子半径 247 pm~ 85%
共有結合半径 175 pm~
ファンデルワールス半径 247 pm~

電子

電気陰性度
イオン化エネルギー 578.9 kJ/mol~ 23%
電子親和力 74.9 kJ/mol~ 61%

存在

地殻中の存在度 0 mg/kg 0%

同定

元素記号Lv
原子番号116
原子量293 u
分類ポスト遷移金属
ブロックp
結晶構造unknown
酸化数-2, +2, +4, +6
発見年2000
発見者JINR Dubna & Livermore

出典:IUPAC 2021標準原子量 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST。~が付いた値は、測定値ではなく予測値です。

縮尺どおりの大きさ

How big is a リバモリウム atom?

Radius 247 pm — that is 0.247 nm, so about 2024 million of them side by side would span a millimetre.

熱範囲

Solid, liquid, gas — and when

リバモリウム is liquid over a 412 K window, from 623 K to 1035 K.

位置

表での位置

リバモリウム sits in period 7, group 16. Everything in group 16 shares the same outer-electron count, which is why they behave so similarly.

OTHER ポスト遷移金属

All ポスト遷移金属

物語

リバモリウムとは何か、そしてどのように発見されたか

Made by fusing calcium-48 with curium-248, and decays within milliseconds.

The discovery of リバモリウム

合同原子核研究所(JINR)、ロシア(2000-2006)

ロシアの核物理学の成果:リバモリウムの発見は、ロシアの超重元素研究における新たな成果であり、合同原子核研究所でユーリ・オガネシアンが率いた国際チームによって達成されました。これは、周期表の限界を押し広げるロシアの主導的役割を引き継ぐものです。

6年間の研究計画:リバモリウムの発見には、2000年から2006年までの6年間にわたる体系的な実験が必要でした。再現性のある結果を得るため、合成技術、標的の調製方法、高度な粒子検出システムの継続的な改良が行われました。

国際協力:発見はJINRが主導しましたが、米国のローレンス・リバモア国立研究所との協力も含まれていました。これは、専門知識と資源の共有が基礎科学における画期的な成果を可能にすることを示しています。

技術的な進展:リバモリウムの生成には、改良されたイオンビーム集束システム、高性能な標的冷却技術、より高感度な粒子識別法の開発が必要であり、超重元素研究の分野全体を前進させました。

IUPACによる承認:国際純正・応用化学連合は2011年にJINRの発見を正式に認め、チームに命名権を与えました。「リバモリウム」という名称は、超重元素研究への重要な貢献を称えてローレンス・リバモア国立研究所にちなんで付けられました。

科学的意義:リバモリウムの発見は、超重元素の合成経路に関する理論予測を重要な形で検証し、超重元素領域における核の安定性について重要なデータをもたらしました。

世界的な影響:この成果は核物理学における国際協力を強化し、高度な科学施設が継続的な努力、技術革新、共同研究によって目覚ましい成果を達成できることを示しました。

用途

リバモリウムの用途

核物理学研究への応用

超重元素の崩壊研究:リバモリウムは、超重元素領域におけるアルファ崩壊のパターンと核の安定性に関する重要なデータを提供します。比較的長い半減期(超重元素として)により、崩壊の仕組みや原子核構造の性質を詳しく研究できます。

安定の島の研究:元素116であるリバモリウムは、超重元素が長期間存在できる可能性がある、理論上の安定の島に近づく戦略的な位置にあります。研究では、安定性の向上につながる可能性がある原子核の殻効果の理解に焦点が置かれています。

相対論的化学の探究:リバモリウムは、相対論的効果が超重元素の化学結合にどのような影響を与えるかを研究する独自の機会を提供します。理論予測では、ポロニウムと似た挙動を示す可能性がある一方、相対論的な軌道の収縮により大きく異なるとされています。

高度な核計測機器:リバモリウムの生成は、高度な粒子検出システム、イオンビーム技術、データ解析手法の開発を促進し、医療物理学や材料研究を含む複数の科学分野に役立っています。

国際的な科学協力:リバモリウムの研究は、基礎科学における世界的な協力の好例です。ロシア、米国、その他の国々の研究チームが資源と専門知識を共有し、人類の知識の限界を押し広げています。

理論モデルの検証:リバモリウムは、原子構造に関する量子力学モデル、特に極端な原子核電荷と相対論的条件下における電子軌道の挙動に関する理論を検証する実験データを提供します。

将来技術の基盤:リバモリウムの性質を理解することは、現在の想像を超える形で技術に革命をもたらす可能性がある、安定した超重元素を発見するという長期的な科学目標に貢献します。

研究目的に限って使用

粒子加速器による合成:リバモリウムは、強力なサイクロトロンや線形加速器を備えた専門的な核物理学施設内でのみ存在します。リバモリウムの生成には、個々の原子を作るために数週間にわたる連続照射が必要であり、合成の一つ一つが科学的に重要です。

核崩壊の解析:科学者はリバモリウムを用いて、アルファ崩壊系列や自発核分裂の過程を研究し、原子核を支配する基本的な力や核の安定性の仕組みについて理解を深めています。

計算化学の検証:リバモリウムは、超重元素の化学に関する理論予測、特に相対論的な電子効果による特異な化学的挙動を示唆するモデルの基準として利用されます。

高度な検出技術の開発:リバモリウムの同定には、利用可能な中で最も高度な粒子検出システムが必要です。これにより、より広範な科学研究や技術開発に役立つ核計測機器の革新が促進されます。

科学教育の基盤:リバモリウムの実験は、核物理学者や大学院生にとって非常に価値のある訓練の機会となり、超重元素科学と核研究技術に関する人類の専門知識を発展させます。

国際研究交流:リバモリウムの研究は、世界を代表する核物理学研究所間の協力を促進し、国境を越えた知識の共有と技術の発展を支えます。

由来

天然での存在

0 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 0% of elements

完全な人工元素

自然形成はありません:リバモリウムは、宇宙のどこで起こる自然な核過程によっても形成されません。116個の陽子を持つ原子核は重すぎて不安定なため、恒星の中心部や超新星、その他の既知の天体物理学的環境には存在できません。

実験室でのみ生成:これまでに存在したすべてのリバモリウム原子は、粒子加速器内の核融合反応によって人工的に生成されています。この過程では、キュリウム248の標的にカルシウム48のイオンを衝突させ、生成率は1日に数原子にすぎません。

宇宙での生成は不可能:中性子星の衝突のような極端な宇宙現象でさえ、リバモリウムの原子核を生成し維持するために必要な正確な条件を欠いています。この元素は半減期が短いため、検出できる可能性が生じる前に急速に崩壊します。

専門施設への依存:リバモリウムは、ロシアの合同原子核研究所やドイツのGSI Helmholtzzentrumのような高度な核研究施設にのみ存在し、人類が持つ最も高度な核物理学能力を示しています。

核不安定性の起源:リバモリウムが人工元素であるのは、核物理学の基本原理によるものです。原子番号が増加すると、陽子間の電磁反発が強い核力を次第に上回り、自然な核の安定性が妨げられます。

将来の合成技術の発展:加速器技術の向上によりリバモリウムの生成効率が高まる可能性はありますが、本質的な核不安定性と急速な放射性崩壊の性質により、この元素は人工元素であり続けます。

取り扱い

安全性

リバモリウムは放射性です。 It has no stable isotope — every nucleus decays. 取り扱いには適切な遮蔽と許可が必要です。

極度の放射性 — 最大限の安全対策

高エネルギーアルファ崩壊:リバモリウムは、ミリ秒から秒の半減期でアルファ崩壊を起こし、被ばくから数秒以内に生体組織へ深刻な放射線損傷を与えうる、極めて高エネルギーのアルファ粒子を放出します。

多重レベルの封じ込め:リバモリウムの研究はすべて、多重の封じ込め障壁、遠隔操作機器、継続的な放射線監視システムを備えた、厳重に遮蔽された加速器施設内で行われ、致死的な放射線被ばくから職員を守っています。

自発核分裂の危険性:一部のリバモリウム同位体は自発核分裂を起こす可能性があり、高エネルギーの中性子と核分裂片を放出します。そのため、専門的な遮蔽と検出システムが必要となる追加の放射線リスクが生じます。

高度な訓練を受けた職員が必要:リバモリウムの研究には、放射線安全に関する広範な訓練と、極めて放射性の高い物質を扱った長年の経験を持つ核物理学者が必要です。厳格な入退室管理により、研究区域に入れるのは資格を持つ職員だけです。

遠隔操作が不可欠:リバモリウムは極めて放射性が高いため、人が直接扱うことはできません。合成、検出、解析はすべて、科学的研究を可能にしながら放射線被ばくを最小限に抑えるよう設計された高度な遠隔操作システムを通じて行われます。

環境保護手順:生成される量は極めて少ないものの、リバモリウムの研究施設では、封じ込めシステムから汚染が漏れ出すのを防ぐため、厳格な環境監視と放射性廃棄物管理の手順を維持しています。

簡単な回答

リバモリウム:よくある質問

What is リバモリウム?

リバモリウム (symbol Lv) is element 116 on the periodic table, a ポスト遷移金属 in period 7, group 16. Made by fusing calcium-48 with curium-248, and decays within milliseconds. At room temperature it is expected to be a solid, and it is radioactive.

What is the electron configuration of リバモリウム?

リバモリウム's ground-state electron configuration is [Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p⁴, giving 7 occupied shells holding 2, 8, 18, 32, 32, 18, 6 electrons respectively. Its outer shell holds 6 electrons, which is what sets its bonding behaviour.

What are the melting and boiling points of リバモリウム?

No sample of リバモリウム has ever been condensed, so both figures are calculated rather than measured: it is predicted to melt at 623 K (349.9 °C) and boil at 1035 K (761.9 °C).

What is the atomic mass of リバモリウム?

リバモリウム has no stable isotope, so it has no standard atomic weight. The figure quoted, 293, is the mass number of its longest-lived known isotope.

How dense is リバモリウム?

リバモリウム is predicted to have a density of about 12.9 g/cm³, though no sample large enough to weigh has ever been made. Water is 1.0 g/cm³ for comparison.

Who discovered リバモリウム, and when?

リバモリウム was discovered in 2000 by JINR Dubna & Livermore. It is named after lawrence Livermore National Laboratory.

How common is リバモリウム on Earth?

リバモリウム does not occur naturally on Earth in any meaningful quantity — it is made in a reactor or an accelerator.

Is リバモリウム radioactive?

Yes. リバモリウム has no stable isotope — every one of its nuclei decays. It does not occur in usable quantities in nature and must be synthesised.