nihonium

Nihonium ble først forsøkt fremstilt i 1997–1998 av kjerneforskere ved GSI (tungione-forskningslaboratoriet i Darmstadt, Tyskland), etter at de hadde oppdaget seks nye grunnstoffer med atomnummer 107–112. De fortsatte med sin til da vellykkede «kald fusjon»-metode og akselererte sinkioner for å bestråle vismut, men etter to eksperimentperioder som gikk over 25 og 21 døgn, ble det ikke observert et eneste atom av nihonium.

2. februar 2004 annonserte en gruppe sammensatt av forskere fra Lawrence Livermore National Laboratory i USA og Joint Institute for Nuclear Research i Dubna, Russland at de hadde laget nihonium. I tiden fra 14. juli til 10. august 2003, altså i 27 døgn, ble det kontinuerlig kjørt eksperimenter ved syklotronen i Dubna der americium ble bestrålt med kalsiumioner akselerert til 247 MeV kinetisk energi. Det resulterte i en «varm fusjon» der fire atomer av moscovium ble dannet. Alle fire atomene desintegrerte raskt med alfautsendelse til nihoniumisotoper og disse videre i en kjede på til sammen fem ledd.

Identifikasjonen av de dannede moscovium- og nihoniumnuklidene var utfordrende, da det krever at desintegrasjonskjedene fra disse inneholder eller ender i nuklider med kjent halveringstid og/eller alfaenergi. I dette tilfellet ender desintegrasjonskjeden i ²⁶⁸Db (dubnium) som er spontanfisjonerende, men med kjent halveringstid på 32 timer. Et omfattende eksperiment for kjemisk identifikasjon av dubnium som desintegrasjonsprodukt av moscovium ble utført av sveitsiske kjernekjemikere fra Paul Scherrer-instituttet i Sveits sammen med gruppene fra Dubna og Livermore, og arbeidet ble presentert ved et internasjonalt symposium 5.–12. juli 2004 i Peterhof, Russland.

Nihonium ble senere fremstilt ved forskningssentret RIKEN i Japan av en forskergruppe ledet av Kosuke Morita i september 2004. De benyttet samme reaksjon som tyskerne hadde forsøkt med sinkioner mot vismut, men japanerne hadde en mer intens stråle og et mer effektivt hastighetsfilter for rekylatomene. Dessuten bestrålte de vismut i 80 døgn og kunne registrere et atom som desintegrerte med alfastråling i en kjede ned til ²⁶²Db. Denne nukliden med halveringstid på 35 sekunder desintegrerer i 67 prosent av tilfellene med alfastråling og kunne dermed identifiseres. Morita og hans medarbeidere mente dermed å ha bevist at de hadde oppdaget grunnstoffet med atomnummer 113.

Nihonium ble ikke offisielt anerkjent som et grunnstoff før 30. desember 2015. I løpet det drøye tiåret fra stoffet ble oppdaget til det ble offisielt anerkjent, har det blitt laget flere ganger, både direkte og som datterprodukt når moscovium brytes ned.

Fram til 2016 hadde nihonium det midlertidige navnet ununtrium og atomsymbolet Uut. De midlertidige grunnstoffnavnene ble satt sammen av prefikser som er basert på sifrene i atomnummeret, som her er 113. Grunnstoffet fikk navn etter prefiksene un, for tallet 1, og tri, for tallet 3.

Dubna foreslo becquerelium som det endelige navnet, mens japanerne foreslo japonium eventuelt rikenium. I 2016 endte grunnstoffet til slutt opp med navnet nihonium, etter Nihon, som er et av de japanske navnene på Japan og betyr «soloppgangens land».

Nihonium fremstilles ved bestråling av vismut med akselererte sinkioner i kjernereaksjonen:

\[\ce{^{70}Zn + ^{209}Bi -> ^{278}Nh + 1n}\]

Nihonium dannes også som et datterprodukt ved nedbryting av moscovium med alfahenfall.

Tre isotoper av nihonium er kjent. Den mest stabile isotopen har en gjennomsnittlig levetid på om lag et halvt sekund, mens de andre brytes ned enda raskere.

Ifølge én definisjon er nihonium det første supertunge grunnstoffet, som på engelsk betegnes SHE (superheavy element), og det er et atom (en nuklide) innenfor et masse- og kjerneladningsområde med ekstra stabilitet. Dette området kalles stabilitetsøya og fremkommer i kjerneteoretiske beregninger som nuklider med lukkede «magiske» kjerneskall.

• supertunge kjerner
• radioaktivitet
• grunnstoff
• periodesystemet

• Periodesystemet.no: nihonium
• Webelements, University of Sheffield