डार्मस्टेडियम

डार्मस्टेडियम प्रतीक Ds और परमाणु संख्या 110 के साथ एक रासायनिक तत्व है। यह एक अत्यंत रेडियोधर्मी संश्लेषणात्मक तत्व है। सबसे स्थिर ज्ञात आइसोटोप, डार्मस्टेडियम -281, का आधा जीवन लगभग 12.7 सेकंड का है। Darmstadtium पहली बार 1994 में जर्मनी के डार्मस्टैडट शहर में भारी आयन अनुसंधान के लिए जीएसआई हेल्महॉल्ट्ज केंद्र द्वारा बनाया गया था, जिसके बाद इसका नाम रखा गया था।

आवर्त सारणी में, यह एक d-ब्लॉक ट्रांसएक्टिनाइड तत्व है। यह अवधि 7 तत्व का सदस्य है और 10वें समूह के तत्वों में रखा गया है, हालांकि अभी तक किसी भी रासायनिक परीक्षण की पुष्टि नहीं की गई है कियह संक्रमण धातुओं की 6 d श्रृंखला के आठवें सदस्य के रूप में 10वें समूह में प्लेटिनम के लिए भारी होमोलॉग के रूप में व्यवहार करता है। डर्मस्टैटियम की गणना इसके हल्के होमोलॉग, निकल, पैलेडियम और प्लेटिनम के समान गुणों के लिए की जाती है।

परिचय
सबसे भारी परमाणु नाभिक परमाणु प्रतिक्रियाओं में बनाए गए हैं जो असमान आकार के दो अन्य नाभिकों को एक में जोड़ते हैं ; मोटे तौर पर, द्रव्यमान के संदर्भ में दोनों नाभिक अधिक असमान होते हैं, दोनों की प्रतिक्रिया की संभावना अधिक होती है।भारी नाभिक से बनी सामग्री को एक लक्ष्य में बनाया जाता है, जिसे बाद में हल्के नाभिक की किरण द्वारा बमबारी की जाती है। दो नाभिक केवल तभी एक में जुड़ना हो सकते हैं जब वे एक दूसरे के पास पर्याप्त निकट से जाएं; सामान्य रूप से, नाभिक (सभी सकारात्मक रूप से आवेशित) एक दूसरे  से  स्थिर वैद्युत प्रतिकर्षण के कारण पीछे हटते हैं। मजबूत अंतःक्रिया इस विकर्षण को दूर कर सकती है लेकिन एक नाभिक से बहुत ही कम दूरी के भीतर; इस प्रकार बीम नाभिक के वेग की तुलना में इस तरह के विकर्षण को महत्वहीन बनाने के लिए बीम नाभिक को बहुत तेज किया जाता है। जब दो नाभिक एक दूसरे से संपर्क करते हैं, तो वे आम तौर पर लगभग 10-20 सेकंड के लिए एक साथ रहते हैं और फिर अलग हो जाते (आवश्यक नहीं हैं किं प्रतिक्रिया से पहले एक ही संरचना में रूप से हो) एक एकल नाभिक बनाने के बजाय।

डिस्कवरी
डार्मस्टैडियम 9 नवंबर, 1994 को सिगर्ड हॉफमैन के निर्देशन में पीटर आर्मब्रस्टर और गॉटफ्राइड मुंजेनबर्ग द्वारा जर्मनी के डार्मस्टैड में गेसेलशाफ्ट फर श्वेरियनेनफोर्सचुंग (गेसेलशाफ्ट फर श्वेरियनेनफोर्सचुंग, जीएसआई) में रासायनिक तत्वों की खोज की गई थी। टीम ने एक भारी आयन त्वरक में निकल -62 के त्वरित नाभिक के साथ नेतृत्व करना -208 लक्ष्य पर बमबारी की और आइसोटोप डार्मस्टेडियम-269 के एक परमाणु का पता लगाया:

+ →  + एन

12 और 17 नवंबर को दो और परमाणु आए। (फिर भी एक और मूल रूप से 11 नवंबर को पाए जाने की सूचना दी गई थी, लेकिन यह दूसरा नीनवे  द्वारा गढ़े गए आंकड़ों पर आधारित निकला, और फिर मुकर गया।) प्रयोगों की इसी श्रृंखला में, इसी टीम ने भारी निकेल-64 आयनों का उपयोग करके प्रतिक्रिया भी की। दो रन के दौरान, के 9 परमाणु  ज्ञात पुत्री क्षय गुणों के साथ सहसंबंध द्वारा निश्चित रूप से पता लगाया गया:

+ →  + एन

इससे पहले, 1986-87 में अप्रैल (तब सोवियत संघ में) में JINR में और 1990 में GSI में संश्लेषण के असफल प्रयास हुए थे। लॉरेंस बर्कले राष्ट्रीय प्रयोगशाला  में 1995 के एक प्रयास के परिणामस्वरूप एक नए आइसोटोप की खोज पर संकेत देने वाले संकेत मिले लेकिन निर्णायक रूप से इंगित नहीं हुए  की बमबारी में बना  साथ, और JINR में इसी तरह के एक अनिर्णायक 1994 के प्रयास के लक्षण दिखाई दिए  से उत्पादित किया जा रहा है  और. प्रत्येक टीम ने तत्व 110 के लिए अपना नाम प्रस्तावित किया: अमेरिकी टीम ने dubnium  नामकरण के विवाद को हल करने के प्रयास में ओटो हैन के बाद हैनियम प्रस्तावित किया (जिसके लिए वे लंबे समय से इस नाम का सुझाव दे रहे थे), रूसी टीम ने हेनरी बेकरेल के बाद बेक्वेरेलियम प्रस्तावित किया, और जर्मन टीम ने डार्मस्टेड के बाद डार्मस्टेडियम का प्रस्ताव रखा, जो उनके संस्थान का स्थान था। IUPAC/IUPAP ज्वाइंट वर्किंग पार्टी (JWP) ने अपनी 2001 की रिपोर्ट में GSI टीम को खोजकर्ताओं के रूप में मान्यता दी, जिससे उन्हें तत्व के लिए एक नाम सुझाने का अधिकार मिला।

नामकरण
मेंडेलीव के पूर्वानुमानित तत्वों का उपयोग करना|अनाम और अनदेखे तत्वों के लिए मेंडेलीव के नामकरण, डार्मस्टेडियम को ईका-प्लैटिनम के रूप में जाना जाना चाहिए। 1979 में, IUPAC ने सिफारिशें प्रकाशित कीं, जिसके अनुसार तत्व को यूनीलियम (यून के संगत प्रतीक के साथ) कहा जाना था। प्लेसहोल्डर का नाम के रूप में एक व्यवस्थित तत्व नाम, जब तक कि तत्व की खोज नहीं हुई (और फिर खोज की पुष्टि हुई) और एक स्थायी नाम तय किया गया। यद्यपि रासायनिक समुदाय में सभी स्तरों पर व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, रसायन विज्ञान की कक्षाओं से लेकर उन्नत पाठ्यपुस्तकों तक, सिफारिशों को ज्यादातर क्षेत्र के वैज्ञानिकों के बीच अनदेखा किया जाता है, जिन्होंने इसे E110, (110) या यहां तक ​​​​कि केवल 110 के प्रतीक के साथ तत्व 110 कहा।

1996 में, रूसी टीम ने हेनरी बेकरेल के नाम पर बेकेरेलियम नाम का प्रस्ताव रखा। 1997 में अमेरिकी टीम ने हैनियम नाम प्रस्तावित किया ओटो हान के बाद (पहले यह नाम डब्नियम के लिए इस्तेमाल किया गया था)।

Darmstadtium (Ds) नाम GSI टीम द्वारा Darmstadt शहर के सम्मान में सुझाया गया था, जहाँ तत्व की खोज की गई थी। जीएसआई टीम ने मूल रूप से डार्मस्टाट के उपनगर के बाद तत्व Wixhausen का नामकरण करने पर भी विचार किया, जहां तत्व की खोज की गई थी, लेकिन अंततः डार्मस्टेडियम पर निर्णय लिया गया। जर्मनी में आपातकालीन टेलीफोन नंबर 1-1-0 होने के कारण पोलिसियम को मजाक के रूप में भी प्रस्तावित किया गया था। 16 अगस्त, 2003 को IUPAC द्वारा नए नाम डार्मस्टेडियम की आधिकारिक तौर पर सिफारिश की गई थी।

समस्थानिक
डार्मस्टेडियम में कोई स्थिर या स्वाभाविक रूप से होने वाला समस्थानिक नहीं है। कई रेडियोधर्मी समस्थानिकों को प्रयोगशाला में संश्लेषित किया गया है, या तो दो परमाणुओं को जोड़कर या भारी तत्वों के क्षय को देखकर। डार्मस्टेडियम के ग्यारह अलग-अलग समस्थानिकों को परमाणु भार 267, 269–271, 273, 275–277, और 279–281 के साथ सूचित किया गया है, हालांकि डार्मस्टेडियम -267 अपुष्ट है। तीन डर्मस्टेडियम समस्थानिक, डर्मस्टेडियम-270, डार्मस्टेडियम-271, और डार्मस्टेडियम-281, ज्ञात मेटास्टेबल स्थिति हैं, हालांकि डार्मस्टेडियम-281 की पुष्टि नहीं हुई है। इनमें से अधिकतर मुख्य रूप से अल्फा क्षय के माध्यम से क्षय होते हैं, लेकिन कुछ सहज विखंडन से गुजरते हैं।

स्थिरता और आधा जीवन
सभी डार्मस्टेडियम समस्थानिक अत्यधिक अस्थिर और रेडियोधर्मी होते हैं; सामान्य तौर पर, भारी आइसोटोप लाइटर की तुलना में अधिक स्थिर होते हैं। सबसे स्थिर ज्ञात डार्मस्टेडियम आइसोटोप, 281Ds, सबसे भारी ज्ञात डार्मस्टेडियम आइसोटोप भी है; इसका आधा जीवन 12.7 सेकंड है। आइसोटोप 279Ds का आधा जीवन 0.18 सेकंड है, जबकि अपुष्ट 281mDs की अर्ध-आयु 0.9 सेकंड है। शेष आइसोटोप और मेटास्टेबल अवस्थाओं का आधा जीवन 1 माइक्रोसेकंड और 70 मिलीसेकंड के बीच होता है। हालाँकि, कुछ अज्ञात डार्मस्टेडियम समस्थानिकों का आधा जीवन लंबा हो सकता है।

क्वांटम टनलिंग मॉडल में सैद्धांतिक गणना ज्ञात डार्मस्टेडियम समस्थानिकों के लिए प्रयोगात्मक अल्फा क्षय अर्ध-जीवन डेटा को पुन: उत्पन्न करती है। यह भी भविष्यवाणी करता है कि अनदेखा आइसोटोप 294Ds, जिसमें न्यूट्रॉन (184) की जादुई संख्या (भौतिकी) है, 311 वर्षों के क्रम में एक अल्फा क्षय आधा जीवन होगा; बिल्कुल वही दृष्टिकोण गैर-जादू के लिए ~ 350-वर्ष अल्फा आधा जीवन की भविष्यवाणी करता है 293डी एस आइसोटोप, तथापि।

अनुमानित गुण
परमाणु गुणों के अलावा, डार्मस्टेडियम या इसके यौगिकों के किसी भी गुण को मापा नहीं गया है; यह इसके बेहद सीमित और महंगे उत्पादन के कारण है और तथ्य यह है कि डार्मस्टेडियम (और उसके माता-पिता) बहुत जल्दी क्षय हो जाते हैं। डार्मस्टेडियम धातु के गुण अज्ञात रहते हैं और केवल भविष्यवाणियां उपलब्ध हैं।

रासायनिक
Darmstadtium संक्रमण धातुओं की 6d श्रृंखला का आठवां सदस्य है, और इसे प्लैटिनम समूह की धातुओं की तरह होना चाहिए। इसकी आयनीकरण क्षमता और परमाणु त्रिज्या और आयनिक त्रिज्या की गणना इसके लाइटर होमोलॉग प्लैटिनम के समान है, इस प्रकार इसका अर्थ है कि डार्मस्टेडियम के मूल गुण अन्य समूह 10 तत्वों, निकल, पैलेडियम और प्लैटिनम के समान होंगे।

डार्मस्टेडियम के संभावित रासायनिक गुणों की भविष्यवाणी पर हाल ही में ज्यादा ध्यान नहीं दिया गया है। डार्मस्टेडियम एक बहुत ही महान धातु होनी चाहिए। डीएस के लिए अनुमानित मानक कमी क्षमता2+/Ds युगल 1.7 V है। लाइटर समूह 10 तत्वों के सबसे स्थिर ऑक्सीकरण राज्यों के आधार पर, डार्मस्टेडियम के सबसे स्थिर ऑक्सीकरण राज्यों को +6, +4, और +2 राज्य होने की भविष्यवाणी की जाती है; हालाँकि, तटस्थ अवस्था को जलीय घोलों में सबसे अधिक स्थिर होने का अनुमान है। इसकी तुलना में, केवल प्लैटिनम समूह में अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था, +6 दिखाने के लिए जाना जाता है, जबकि निकेल और पैलेडियम दोनों के लिए सबसे स्थिर अवस्था +2 है। आगे यह उम्मीद की जाती है कि बोरियम (तत्व 107) से डार्मस्टेडियम (तत्व 110) तक तत्वों की अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था गैस चरण में स्थिर हो सकती है लेकिन जलीय घोल में नहीं। डार्मस्टेडियम हेक्साफ्लोराइड (DsF6) के इसके लाइटर होमोलॉग प्लैटिनम हेक्साफ्लोराइड (PtF6), बहुत समान इलेक्ट्रॉनिक संरचना और आयनीकरण क्षमता वाले। इसमें PtF के समान अष्टफलकीय आणविक ज्यामिति होने की भी उम्मीद है6. अन्य अनुमानित डार्मस्टेडियम यौगिक डार्मस्टेडियम कार्बाइड (DsC) और डार्मस्टेडियम टेट्राक्लोराइड (DsCl) हैं।4), दोनों से अपेक्षा की जाती है कि वे अपने हल्के सजातीय व्यवहार की तरह व्यवहार करें। प्लेटिनम के विपरीत, जो अधिमानतः अपनी +2 ऑक्सीकरण अवस्था में साइनाइड समन्वय संकुल बनाता है, Pt(CN)2, डर्मस्टेडियम के अपने तटस्थ अवस्था और रूप में अधिमानतः बने रहने की उम्मीद है इसके बजाय, कुछ मल्टीपल बॉन्ड कैरेक्टर के साथ एक मजबूत Ds-C बॉन्ड बनाते हैं।

भौतिक और परमाणु
Darmstadtium सामान्य परिस्थितियों में एक ठोस होने की उम्मीद है और शरीर-केंद्रित क्यूबिक संरचना में क्रिस्टलीकृत होने की उम्मीद है, इसके लाइटर कोजेनर (रसायन विज्ञान) के विपरीत, जो चेहरे-केंद्रित क्यूबिक संरचना में क्रिस्टलीकृत होता है, क्योंकि यह उनसे अलग-अलग इलेक्ट्रॉन चार्ज घनत्व होने की उम्मीद है।. यह लगभग 26–27 g/cm के घनत्व के साथ एक बहुत भारी धातु होनी चाहिए 3। इसकी तुलना में, सबसे घना ज्ञात तत्व जिसका घनत्व मापा गया है, आज़मियम का घनत्व केवल 22.61 g/cm है 3।

डार्मस्टेडियम के बाहरी इलेक्ट्रॉन विन्यास की गणना 6d की जाती है8 7s2, जो औफबाऊ सिद्धांत का पालन करता है और 5d के प्लैटिनम बाहरी इलेक्ट्रॉन विन्यास का पालन नहीं करता हैमैं  एस.एस 1। यह 7s के सापेक्षवादी स्थिरीकरण के कारण है 2 पूरे सातवीं अवधि में इलेक्ट्रॉन जोड़ी, ताकि 104 से 112 तक के किसी भी तत्व में औफबाऊ सिद्धांत का उल्लंघन करने वाले इलेक्ट्रॉन कॉन्फ़िगरेशन की उम्मीद न हो। डार्मस्टेडियम की परमाणु त्रिज्या लगभग 132 pm होने की उम्मीद है।

प्रायोगिक रसायन विज्ञान
डार्मस्टेडियम की रासायनिक विशेषताओं का स्पष्ट निर्धारण अभी तक स्थापित नहीं किया गया है{{cite journal |last1=Düllmann |first1=Christoph E. |s2cid=100778491 |date=2012 |title=जीएसआई में अतिभारी तत्व: भौतिकी और रसायन विज्ञान के फोकस में तत्व 114 के साथ एक व्यापक शोध कार्यक्रम|journal=Radiochimica Acta |volume=100 |issue=2 |pages=67–74 |doi=10.1524/ract.2011.1842 }. कुछ डार्मस्टेडियम यौगिकों में से एक जो पर्याप्त रूप से अस्थिर होने की संभावना है, वह है डार्मस्टेडियम हेक्साफ्लोराइड, इसके लाइटर होमोलॉग प्लैटिनम हेक्साफ्लोराइड के रूप में 60 डिग्री सेल्सियस से ऊपर अस्थिर है और इसलिए डार्मस्टेडियम का अनुरूप यौगिक भी पर्याप्त रूप से अस्थिर हो सकता है; एक वाष्पशील ऑक्टाफ्लोराइड  भी संभव हो सकता है। ट्रांसएक्टिनाइड तत्व पर किए जाने वाले रासायनिक अध्ययनों के लिए, कम से कम चार परमाणुओं का उत्पादन किया जाना चाहिए, उपयोग किए गए आइसोटोप का आधा जीवन कम से कम 1 सेकंड होना चाहिए, और उत्पादन की दर प्रति सप्ताह कम से कम एक परमाणु होनी चाहिए। भले ही का आधा जीवन 281Ds, सबसे स्थिर पुष्ट डर्मस्टेडियम आइसोटोप, 12.7 सेकंड है, जो रासायनिक अध्ययन करने के लिए काफी लंबा है, एक और बाधा डार्मस्टेडियम आइसोटोप के उत्पादन की दर को बढ़ाने और प्रयोगों को हफ्तों या महीनों तक चलने देने की आवश्यकता है। सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं। डार्मस्टेडियम समस्थानिकों को अलग करने के लिए पृथक्करण और पता लगाने को लगातार किया जाना चाहिए और डार्मस्टेडियम के गैस-चरण और समाधान रसायन पर स्वचालित सिस्टम प्रयोग करना चाहिए, क्योंकि भारी तत्वों की पैदावार हल्के तत्वों की तुलना में कम होने की भविष्यवाणी की जाती है; बोरियम और हैसियम के लिए उपयोग की जाने वाली कुछ पृथक्करण तकनीकों का पुन: उपयोग किया जा सकता है। हालांकि, डार्मस्टेडियम के प्रायोगिक रसायन विज्ञान पर उतना ध्यान नहीं दिया गया है जितना कि कोपरनिकस से लिवरमोरियम तक के भारी तत्वों पर। अधिक न्यूट्रॉन युक्त डार्मस्टेडियम समस्थानिक सबसे अधिक स्थिर होते हैं और इस प्रकार रासायनिक अध्ययन के लिए अधिक आशाजनक हैं। हालांकि, वे केवल भारी तत्वों के अल्फा क्षय से अप्रत्यक्ष रूप से उत्पन्न हो सकते हैं,   और अप्रत्यक्ष संश्लेषण विधियाँ रासायनिक अध्ययन के लिए प्रत्यक्ष संश्लेषण विधियों की तरह अनुकूल नहीं हैं। अधिक न्यूट्रॉन युक्त समस्थानिक 276डीएस और 277Ds सीधे थोरियम-232 और कैल्शियम-48 के बीच प्रतिक्रिया में उत्पादित किया जा सकता है, लेकिन उपज कम होने की उम्मीद थी।  कई असफल प्रयासों के बाद, 2762022 में इस प्रतिक्रिया में डीएस का उत्पादन किया गया था और भविष्यवाणियों के अनुरूप एक मिलीसेकंड से कम आधा जीवन और कम उपज पाया गया। इसके अतिरिक्त, 277Ds को अप्रत्यक्ष तरीकों का उपयोग करके सफलतापूर्वक संश्लेषित किया गया था (एक पोती के रूप में 285Fl) और 3.5 ms का छोटा आधा जीवन पाया गया, जो रासायनिक अध्ययन करने के लिए पर्याप्त नहीं है।  रासायनिक अनुसंधान के लिए लंबे समय तक आधा जीवन वाला एकमात्र ज्ञात डार्मस्टेडियम आइसोटोप है 281Ds, जिसकी पोती के रूप में पेश किया जाना होगा 289Fl.

यह भी देखें

 * स्थिरता का द्वीप

बाहरी संबंध

 * Darmstadtium at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)