Röntgénium (Rg) – chemický prvok

Rg
111

Úvod

Röntgénium (Rg) je extrémne rádioaktívny, umelo vytvorený chemický prvok. Jeho protónové číslo je 111 a v periodickej tabuľke patrí do 11. skupiny medzi prechodné kovy, priamo pod zlato. Keďže bolo vyrobených len niekoľko atómov, jeho skutočný vzhľad nie je známy. Predpokladá sa však, že by bol pevným, hustým kovom, pravdepodobne striebornej alebo zlatej farby. V prírode sa vôbec nenachádza. Získavame ho výlučne v laboratórnych podmienkach bombardovaním atómov bizmutu iónmi niklu v časticových urýchľovačoch, a to len v extrémne malých množstvách.

 

Vlastnosti

Röntgénium (Rg) je umelý chemický prvok s protónovým číslom 111, patriaci medzi najťažšie prechodné kovy v 11. skupine. Predpokladá sa, že je to extrémne ťažký, rádioaktívny kov v pevnom skupenstve s vypočítanou hustotou okolo 28,7 g/cm³. Všetky jeho izotopy sú nestabilné a majú veľmi krátke polčasy rozpadu, pričom najstabilnejší známy izotop je ²⁸²Rg s polčasom rozpadu približne 2,1 minúty. Chemicky by sa mal podobať na svojich ľahších homológov v skupine, najmä na zlato, a mal by byť ušľachtilým kovom. Jeho predpokladané oxidačné stavy sú +5, +3 a +1, čo naznačuje bohatú, ale zatiaľ experimentálne nepreskúmanú chémiu prvku.

 

Pôvod názvu

Pôvod názvu je poctou nemeckému fyzikovi a prvému nositeľovi Nobelovej ceny za fyziku, Wilhelmovi Conradovi Röntgenovi. Tento vedec v roku 1895 objavil elektromagnetické žiarenie, ktoré bolo na jeho počesť pomenované röntgenové žiarenie (lúče X), čo mu zabezpečilo trvalé miesto vo vedeckej histórii.

 

Objav

Prvýkrát ho syntetizoval medzinárodný tím vedcov pod vedením Sigurda Hofmanna v Inštitúte pre výskum ťažkých iónov (GSI) v nemeckom Darmstadte. Objav sa uskutočnil 8. decembra 1994 bombardovaním terča z bizmutu-209 vysoko energetickými iónmi niklu-64 v lineárnom urýchľovači. Pri experimente vznikli a boli detegované iba tri atómy izotopu röntgénia-272. Objav bol oficiálne potvrdený a uznaný Medzinárodnou úniou pre čistú a aplikovanú chémiu (IUPAC) až v roku 2003. Názov bol navrhnutý objaviteľmi na počesť nemeckého fyzika Wilhelma Conrada Röntgena, objaviteľa röntgenového žiarenia.

 

Výskyt v prírode

Röntgénium sa v prírode vôbec nevyskytuje a je to výlučne syntetický prvok. Akékoľvek atómy, ktoré mohli existovať pri vzniku Zeme, sa už dávno rozpadli v dôsledku jeho extrémnej nestability. Získava sa výhradne v špecializovaných laboratóriách v urýchľovačoch častíc procesom jadrovej fúzie, kde sú ióny ľahšieho prvku urýchlené a narazia do terča z ťažšieho prvku. Vzhľadom na extrémne nízku pravdepodobnosť úspešnej reakcie sa röntgénium produkuje doslova po jednotlivých atómoch. Tieto mikroskopické množstvá nemajú žiadne praktické využitie a slúžia len na základný vedecký výskum vlastností superťažkých prvkov.

 

Využitie

Röntgénium nemá absolútne žiadne praktické využitie v priemysle, komerčnej sfére ani v medicíne. Dôvodom je jeho extrémna nestabilita a mimoriadne krátky polčas rozpadu, ktorý znemožňuje vytvorenie alebo uchovanie makroskopického množstva tohto prvku. Jeho jediný význam spočíva výlučne vo fundamentálnom vedeckom výskume. V urýchľovačoch častíc sa syntetizuje len niekoľko atómov naraz, ktoré vedcom slúžia na testovanie teórií o štruktúre atómového jadra a správaní superťažkých prvkov. V prírode sa röntgénium vôbec nenachádza, keďže všetky jeho izotopy sú rádioaktívne a okamžite sa rozpadajú na stabilnejšie prvky.

 

Zlúčeniny

Vzhľadom na extrémne krátku životnosť atómov röntgénia neboli doposiaľ pripravené ani pozorované žiadne jeho zlúčeniny v makroskopickom meradle. Všetky poznatky o jeho potenciálnej chémii pochádzajú z teoretických výpočtov a predpovedí založených na jeho pozícii v periodickej tabuľke. Očakáva sa, že by sa chemicky správalo ako ťažší homológ zlata a patrilo by medzi veľmi ušľachtilé kovy. Teoreticky by mohlo tvoriť zlúčeniny v oxidačných stavoch +1, +3 a možno aj +5, ako napríklad fluoridy alebo oxidy. Keďže sa prvok v prírode prirodzene nevyskytuje, neexistujú ani žiadne jeho prírodné zlúčeniny.

 

Zaujímavosti

Predpokladá sa, že röntgénium by bolo za štandardných podmienok pevnou látkou s vysokou hustotou a kovovým vzhľadom, podobne ako zlato. Jeho chemické vlastnosti sú dramaticky ovplyvnené relativistickými efektmi, vďaka ktorým sa jeho elektróny pohybujú rýchlosťou blížiacou sa rýchlosti svetla. Tieto efekty pravdepodobne spôsobujú, že je chemicky ešte inertnejšie, teda ušľachtilejšie, ako zlato. Všetky známe izotopy röntgénia sú extrémne rádioaktívne a rozpadajú sa buď alfa rozpadom, alebo spontánnym štiepením. Doposiaľ najstabilnejší známy izotop, röntgénium-282, má polčas rozpadu len približne 26 sekúnd.