Oganesson (Og) – syntetisk grundstof 118: egenskaber, isotoper og opdagelse

Oganesson (Og, 118) — læs om det sjældne syntetiske grundstof: egenskaber, kendte isotoper (f.eks. Og-294), opdagelse og betydning for moderne kernefysik.

Oganesson er et syntetisk kemisk grundstof med symbolet Og og atomnummer 118. Oganesson har det højeste atomnummer og den højeste atommasse af alle kendte grundstoffer. Det radioaktive oganessonatom er meget ustabilt, og siden 2005 er der kun blevet skabt fem (muligvis seks) atomer af isotopen Oganesson-294.

Fremstilling og opdagelse

Oganesson fremstilles kunstigt i partikelacceleratorer ved kollision mellem tunge ioner. Den mest succesfulde metode har været at bombardere et californium-target (249Cf) med en stråle af 48Ca-ioner. Den kernereaktion, der ofte angives, er:

249Cf + 48Ca → 297Og* → 294Og + 3n

Her dannes et exciteret sammensmeltet system, som hurtigt afgiver neutroner og danner isotopen Oganesson-294. Oganesson opdagedes i eksperimenter udført ved Joint Institute for Nuclear Research (JINR) i Dubna (Rusland) i samarbejde med nationale laboratorier i USA, herunder Lawrence Livermore National Laboratory. Tidlige påstande om element 118 fra andre laboratorier blev senere tilbagetrukket, men Dubna-samarbejdet kunne efterfølgende fremvise reproducerbare resultater, og opdagelsen blev officielt anerkendt.

Navn og nummer

Før den officielle navngivning blev grundstoffet midlertidigt kaldt ununoctium (Uuo), efter IUPACs systematiske navngivningsregler. I 2016 godkendte IUPAC det nuværende navn oganesson (symbol Og) til ære for atomfysikeren Yuri Oganessian for hans rolle i forskningen i supertunge grundstoffer.

Isotoper og stabilitet

• Kun få atomer af Oganesson er produceret: primært isotopen Og-294, som er den eneste isotop med pålidelige eksperimentelle observationer.
• Isotopenes halveringstider er ekstremt korte — i praksis i millisekundområdet eller endnu kortere — hvilket gør eksperimenter meget udfordrende.
• Identifikation sker ved at følge og analysere radioaktive henfaldskæder (typisk alfa‑henfald), som fører til kendte datterisotoper.
• Forskere søger også efter andre isotoper tættere på den teoretiske "island of stability", hvor nogle supertunge nuklider forventes at have længere halveringstider.

Fysiske og kemiske egenskaber

Oganesson placeres i det periodiske system i gruppe 18 med de ædelgasser. På grund af sit meget høje atomnummer og de kraftige relativistiske effekter er det dog forventet, at Oganesson adskiller sig markant fra lettere ædelgasser:

• Elektronkonfigurationen forventes at være lukkende (7p6), men relativistiske effekter ændrer orbitalernes energier og elektrontæthed, hvilket påvirker kemisk adfærd.
• Teoretiske beregninger forudsiger øget polarisérbarhed og stærkere kohe­sionskræfter sammenlignet med radon, så Oganesson kan være langt tungere end de øvrige noble gasser og muligvis fælde i tættere fase (fx som en tung væske eller fast stof ved stuetemperatur). Disse forudsigelser varierer, og direkte eksperimentel bekræftelse mangler.
• Kemisk set kan Oganesson vise større reaktivitet end forventet for en ædelgas, men konkrete kemiske forbindelser er endnu ikke observeret eksperimentelt på grund af de ekstremt få og kortlivede atomer.

Observation og målemetoder

Da kun enkelte atomer kan fremstilles, detekteres Oganesson ved at registrere de hurtige alfa-partikler og efterfølgende henfaldssignaturer fra datter­kjerner. Avancerede detektorer omkring måltavlen registrerer energi, timing og position for henfald, hvilket gør det muligt at spore en sammenhængende henfaldskæde og dermed identificere det nyskabte element.

Anvendelser og sikkerhed

• På grund af sin ekstreme ustabilitet og det faktum, at kun enkelte atomer er fremstillet, har Oganesson ingen praktiske eller industrielle anvendelser.
• Der findes ingen håndterbare mængder, og derfor er der heller ingen arbejdshygiejniske eller miljømæssige spørgsmål i forbindelse med almindelig brug — al forskning foregår i kontrollerede laboratoriemiljøer med høje sikkerhedsstandarder for radioaktivitet.

Fremtidig forskning

Forskningen i Oganesson fortsætter med at fokusere på at producere flere atomer, søge efter længerelivede isotoper og måle atomare og kemiske egenskaber. Eksperimenter med forskellige målkernere og acceleratorteknikker samt forbedrede detektorsystemer kan give bedre data og måske en første direkte observation af kemisk adfærd for dette yderst tunge grundstof.

Resume: Oganesson (Og, Z=118) er det tungeste kendte grundstof, syntetisk fremstillet i meget små mængder. Det er ekstremt ustabilt, og meget af vores viden bygger på kernemålinger og teoretiske beregninger. Navnet ærer Yuri Oganessian, og elementet fortsætter med at være et vigtigt mål i forskning i supertunge nuklider og atomare relativistiske effekter.

Spørgsmål og svar

Spørgsmål: Hvad er oganesson?

Q: Hvad er atomnummeret for oganesson?

Sp: Er oganesson radioaktivt?

Spørgsmål: Hvor mange atomer af isotopen Oganesson-294 er der blevet skabt siden 2005?

Spørgsmål: Hvad er den højeste atommasse af alle kendte grundstoffer?

Spørgsmål: Har oganesson nogen stabile former?

Søg efter bogstav