117 Ts テネシン 294*
ハロゲン p-block Period 7 Group 17 Radioactive Synthetic

テネシン

Ts · Element 117 · Halogens

The second-to-last gap in the seventh period, filled in 2010 with a berkelium target.

20°Cでの状態 固体~
原子量 294 u
ELECTRON CONFIGURATION [Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p⁵

構造

テネシン原子

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、その性質についてテネシンが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 7.2 g/cm³~ 44%
融点 623 K~ 32%
沸点 883 K~ 19%
比熱
熱伝導率

原子

原子半径 247 pm~ 85%
共有結合半径 165 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 675.4 kJ/mol~ 48%
電子親和力 165.9 kJ/mol~ 85%

存在

地殻中の存在度 0 mg/kg 0%

同定

元素記号Ts
原子番号117
原子量294 u
分類ハロゲン
ブロックp
結晶構造unknown
酸化数-1, +1, +3, +5, +7
発見年2010
発見者JINR, Oak Ridge & 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 テネシン 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

テネシン is liquid over a 260 K window, from 623 K to 883 K.

位置

表での位置

テネシン sits in period 7, group 17. Everything in group 17 shares the same outer-electron count, which is why they behave so similarly.

OTHER ハロゲン

All ハロゲン

物語

テネシンとは何か、そしてどのように発見されたか

The second-to-last gap in the seventh period, filled in 2010 with a berkelium target.

The discovery of テネシン

Joint Institute for Nuclear Research(JINR)、ロシア & Oak Ridge National Laboratory、アメリカ合衆国(2010-2012)

国際協力の頂点:テネシンの発見は、ロシアとアメリカの科学協力における究極の成果であり、超重元素合成に関するJINRの専門知識と、希少なアクチノイド標的の調製に関するOak Ridge独自の能力を結集したものです。

2年間にわたる集中的な研究:テネシンの発見には、2010年から2012年までの2年間にわたる、非常に困難な実験が必要でした。そこでは、これまで試みられた中で最も高度な核合成技術が用いられ、成功率は週にわずか数個の原子でした。

Oganessianチームの指導:ロシアのDubnaにあるJoint Institute for Nuclear ResearchでYuri Oganessianが率いた発見チームは、一見不可能に思える技術的課題を克服し、合成された中で最も重いハロゲンを生成して同定しました。

Oak Ridgeによる重要な貢献:Oak Ridge National Laboratoryは、テネシンの合成に不可欠な極めて希少なバークリウム249の標的物質を提供しました。これは、核物理学の歴史上、最も困難な標的調製の成果の一つです。

革新的な技術開発:テネシンの生成には、前例のないイオンビーム最適化技術、超高感度粒子検出システム、革新的なデータ解析手法の開発が必要であり、超重元素研究の分野全体を発展させました。

IUPACによる承認:International Union of Pure and Applied Chemistryは2015年に発見を正式に承認し、発見チームに命名権を与えました。「Tennessine」は、Oak Ridge National Laboratoryの所在地であるTennesseeにちなんで名付けられています。

歴史的な科学的成果:テネシンの発見は、人類が初めて元素117の合成に成功した成果であり、周期表の重要な空白を埋め、国際協力によって最も困難な科学的目標でさえ達成できることを示しました。

用途

テネシンの用途

最先端の核研究

ハロゲン化学の研究:テネシンは既知で最も重いハロゲンであり、相対論効果がハロゲン化学にどのような影響を与えるかを研究する、前例のない機会を提供します。理論的予測では、テネシンは第17族に属するにもかかわらず金属的性質を示す可能性があり、従来の化学的理解に課題を投げかけています。

超重元素合成の研究:バークリウム249にカルシウム48を照射してテネシンを生成することで、可能な限り重い元素を合成するための最適な核反応条件について重要な知見が得られ、将来の周期表探究に向けた技術が進歩します。

核安定性の研究:元素117であるテネシンは、超重元素における原子核の殻効果と安定性のパターンを研究するうえで独自の位置を占めています。その崩壊特性は、核力と安定化機構に関する貴重なデータを提供します。

相対論的量子化学:テネシンは、極限条件下での原子構造に関する理論モデル、特に相対論的な電子の軌道効果が超重元素の化学結合に及ぼす影響を予測する計算を検証する、非常に優れた機会を提供します。

高度な検出技術:テネシンの生成と同定には、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。この研究は、医療画像から宇宙探査まで、複数の科学分野に役立つ核計測技術の革新を促進します。

国際的な科学協力:テネシンの研究は基礎科学における世界的な協力を示すものであり、ロシア、アメリカ合衆国、その他の国々のチームが専門知識と資源を結集し、一見不可能に思える科学的目標を達成しています。

将来の応用の基盤:現在は研究用途に限られていますが、テネシンの性質を理解することは、現在では想像もつかない形で技術に革命をもたらす可能性のある、安定した超重元素の発見という長期的な科学目標に貢献します。

研究用途に限定

粒子加速器実験:テネシンは、利用可能な中で最も強力なイオン加速器を備えた、極めて専門的な核物理学施設内にのみ存在します。テネシンの生成には、わずか数個の原子を作るために数か月間の連続運転が必要であり、それぞれの合成は注目すべき成果です。

核反応機構の研究:科学者はテネシンの合成を利用して、極端なエネルギーにおける重イオン融合過程と核反応の動力学を理解し、核物理学と反応機構に関する基礎知識を発展させています。

理論化学の検証:テネシンは、超重元素の化学に関する量子力学的予測、特に最も重いハロゲンが特異な化学的挙動を示す可能性を示す理論を検証するための実験データを提供します。

高度な計測機器の革新:テネシンの検出は、新しい粒子識別システム、タイミング電子回路、データ取得手法の開発を促進し、材料科学や医療物理学を含む幅広い科学研究に役立ちます。

科学者育成の充実:テネシン実験は、核物理学者や大学院生に比類のない訓練機会を提供し、超重元素科学と最先端の核研究技術に関する人材の専門性を高めます。

国際研究の調整:テネシンの研究は、世界を代表する核物理学研究所間の協力を促進し、国境を越えた知識共有と技術発展を後押しします。

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

自然界には存在しない:テネシンは、宇宙のどこで起こる自然な核過程によっても生成されません。その117個の陽子を持つ原子核は、恒星環境、超新星、中性子星の合体、その他の既知の天体物理学的過程に存在するには、あまりにも重く不安定です。

実験室でのみ生成:これまでのすべてのテネシン原子は、最先端の粒子加速器で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、バークリウム249の標的にカルシウム48イオンを照射し、成功率は週に1個または2個の原子にすぎません。

宇宙での生成は不可能:最も極端な宇宙環境でさえ、テネシンの原子核を生成し維持するために必要な正確な条件を備えていません。元素の半減期が極めて短いため、仮にテネシンが形成されたとしても、検出される前に崩壊します。

超専門施設が必要:テネシンは、世界で最も高度な核物理学研究所、特にロシアのJoint Institute for Nuclear Researchとアメリカ合衆国のOak Ridge National Laboratoryにのみ存在し、人類の究極の核研究能力を示しています。

根本的な核不安定性:テネシンが合成元素であるのは、基本的な核物理学の原理によるものです。陽子数が自然界の限界をはるかに超えて増加すると、陽子間の電磁反発が、原子核を結びつける強い核力を完全に上回ります。

将来の生成の見通し:革新的な加速器技術によって、将来的にテネシン合成の効率が向上する可能性はありますが、固有の核不安定性と極めて速い放射性崩壊のため、この元素が人工元素であり続けることに変わりはありません。

取り扱い

安全性

テネシンは放射性です。 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――最高水準の安全手順

強烈なアルファ線:テネシンは半減期がミリ秒単位の極めて速いアルファ崩壊を起こし、直ちに致死量となる放射線を与えうる、非常に高エネルギーのアルファ粒子を放出します。単一の原子でさえ極めて危険です。

最大限の封じ込めシステム:テネシンの研究はすべて、利用可能な中で最も厳重に遮蔽された粒子加速器施設内で行われます。施設には、複数の冗長な封じ込め障壁、高度な遠隔操作システム、職員を保護するための継続的な放射線監視が備えられています。

複雑な放射性崩壊:テネシンの崩壊では、放射性の娘核種が連鎖的に生成され、それぞれが深刻な放射線リスクをもたらします。適切な安全計画と封じ込めシステム設計には、崩壊系列の完全な分析が不可欠です。

熟練した職員のみ:テネシンの研究には、数十年にわたる放射線安全訓練と、科学で知られている最も危険な放射性物質を扱った豊富な経験を持つ、世界で最も経験豊富な核物理学者が必要です。

完全な遠隔操作:テネシンの極度の放射性により、直接取り扱うことは不可能です。合成、検出、分析はすべて、核物理学研究のために開発された中で最も高度な遠隔制御システムを通じて行われます。

最高水準の環境保護:個々の原子しか生成しないにもかかわらず、テネシン研究施設では、すべての放射性物質を完全に封じ込めるため、利用可能な中で最も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

テネシン:よくある質問

What is テネシン?

テネシン (symbol Ts) is element 117 on the periodic table, a ハロゲン in period 7, group 17. The second-to-last gap in the seventh period, filled in 2010 with a berkelium target. At room temperature it is expected to be a solid, and it is radioactive.

What is the electron configuration of テネシン?

テネシン's ground-state electron configuration is [Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p⁵, giving 7 occupied shells holding 2, 8, 18, 32, 32, 18, 7 electrons respectively. Its outer shell holds 7 electrons, which is what sets its bonding behaviour.

What are the melting and boiling points of テネシン?

No sample of テネシン 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 883 K (609.9 °C).

What is the atomic mass of テネシン?

テネシン has no stable isotope, so it has no standard atomic weight. The figure quoted, 294, is the mass number of its longest-lived known isotope.

How dense is テネシン?

テネシン is predicted to have a density of about 7.2 g/cm³, though no sample large enough to weigh has ever been made. Water is 1.0 g/cm³ for comparison.

Who discovered テネシン, and when?

テネシン was discovered in 2010 by JINR, Oak Ridge & Livermore. It is named after tennessee.

How common is テネシン on Earth?

テネシン does not occur naturally on Earth in any meaningful quantity — it is made in a reactor or an accelerator.

Is テネシン radioactive?

Yes. テネシン has no stable isotope — every one of its nuclei decays. It does not occur in usable quantities in nature and must be synthesised.