Hassium: het element

Hassium is een scheikundig radioactief element met symbool Hs en atoomnummer 108, vernoemd naar de Duitse deelstaat Hessen (lat: Hassia). Het is een synthetisch element en komt dus niet in de natuur voor. De meest stabiele isotoop 269Hs heeft een halveringstijd van circa 10 seconden, 277mHs heeft een halveringstijd van circa 10 minuten. In de loop der tijd zijn er ongeveer 100 atomen hassium aangemaakt.

Plaats van het element hassium in het periodiek systeem

Hassium is in 1984 ontdekt door een Duits team van de “Gesellschaft für Schwerionen Forschung” in Darmstadt. Het team beschoot lood-208 met ijzer-58 en produceerde 3 atomen van het isotoop hassium-265.
Hassium is in het periodiek systeem een d-blok overgangsmetaal, lid van de 7e periode en is het zwaarste element uit groep 8. De chemische eigenschappen van hassium zijn vergelijkbaar met de eigenschappen van andere elementen van groep 8. De verwachting is dat hassium een zilverachtig metaal is dat gemakkelijk reageert met zuurstof in de lucht.

Voorspelde eigenschappen van het element hassium

Leden van groep 8 hebben relatief hoge smeltpunten (Fe 1538 ° C, Ru 2334 ° C, en Os 3033 ° C). Net als bij deze elementen wordt voor hassium bij kamertemperatuur een vaste stof voorspeld. Hassium kristalliseert uit in de hexagonaal dichte pakking (hcp) vergelijkbaar met soortgenoot osmium. Puur metallisch hassium heeft een elasticiteitsmodulus (weerstand tegen alzijdige samendrukken) vergelijkbaar met die van edelstenen. Men verwacht voor hassium een dichtheid van circa 30 g / cm3, de hoogste dichtheid van alle elementen.

Algemene eigenschappen van het element Hassium

naam	symbool	atoomnummer	groep	periode	blok	reeks	kleur
Hassium	Hs	108	8; platina groep	periode 7	D-blok	overgangsmetalen; transactinide	zilver metallic

Chemische eigenschappen van het element Hassium

atoom massa (u)	Elektronen- configuratie	Elektro- negativiteit (Pauling)	Atoom- straal (pm)	Ionisatie- potentiaal (KJ/mol)	Oxidatie toestand	Aggregatie- toestand (20C)
269	[Rn] 5f14 6d6 7s2 per shell 2, 8, 18, 32, 32, 14, 2 prognose	---	empirical: 126 Covalent134	1st: 733.3 2nd: 1756.0 3rd: 2827.0 prognose	Oxidation- states 8, (6), (5), (4), (3), (2) prognose	vast

Fysische eigenschappen van het element Hassium

Dichtheid(g/cm3)20C	Smelt-punt(K)	Kook-punt(K)	ElasticiteitsmodulesGPa	HardheidMohs	Kristalstructuur	Magnetisme
circa 30 g/cm3 prognose	---	---	442	---	hexagonaal (hcp)	---

De stabielste isotopen

De lichtste isotopen worden gesynthetiseerd door fusie tussen twee lichtere kernen en eveneens als vervalproducten, de zwaarste isotoop op deze manier geproduceerd door fusie is 271Hs, zwaardere isotopen zijn vervalproducten van zwaardere elementen.

Isotoop	NA(%)	Halveringstijd	verval via	Vervalenergie (MeV)	Vervalproducten
277Hs	Synthetisch	2 sec	spontane splijting (SF)	---	---
277mHs	Synthetisch	circa 10 min	spontane splijting (SF)	---	---
271Hs	Synthetisch	circa 4 sec	alfaverval	9,27-9,13	267Sg
270Hs	Synthetisch	3,6 sec	alfaverval	9,02-8,88	266Sg
269Hs	Synthetisch	9.7 s	alfaverval	9.21,9.10,8.97	265Sg

Hassium heeft geen stabiele of natuurlijke isotopen. Verschillende isotopen zijn waargenomen met atoommassa's tussen 263 en 277. In 2004, zocht het Joint Institute for Nuclear Research, ondergronds om de invloed van kosmische stralen uit te sluiten, vergeefs naar natuurlijk hassium.
Medewerkers van de Technische Universiteit München hebben recent de isotoop hassium-270 geproduceerd. Daarvoor beschoten zij curium-248 met magnesium-26- kernen. Bij de kernreactie die daarbij plaatsvond, ontstond hassium-270 en kwamen er 4 neutronen vrij.

Voor de nog ontbrekende hassium isotopen zijn de volgende halveringstijden voorspeld

Voor 263Hs, 264Hs en 265mHs gelden halveringstijden van minder dan 0,001sec
265Hs en 266Hs zijn stabieler met halveringstijden van ongeveer 0,002sec.
267Hs heeft een halveringstijd van ongeveer 0,050 sec.
267mHs, 268Hs, 273Hs en 275Hs bestaan circa 0,1 en 1 seconde.
269Hs, 269mHs, 270Hs, 271Hs zijn stabieler met halveringstijden van 1 tot 30 seconden.
Van de onbekende isotopen 274Hs en 276Hs worden langere halveringstijden voorspeld van respectievelijk circa 1 minuut en 1 uur.

Eilanden van stabiliteit

Volgens berekeningen is 108 een proton-magisch-getal voor gedeformeerde kernen (kernen die niet bolvormig zijn) en 162 is een neutron-magisch-getal voor gedeformeerde kernen. Treedt zowel het neutron-magisch-getal als het proton-magisch-getal op spreekt men van een dubbel- magisch- getal. Dit betekent dat deze kernen vervormd zijn in hun grondtoestand, en hebben daardoor een hogere weerstand tegen uiteenvallen, wat verhoging van de kernsplijtdrempel inhoudt, het duurt langer voordat spontane splijting plaatsvindt. Deze gedeformeerde kernen komen voor in zogenaamde "eilanden van stabiliteit". Deze eilanden worden bestudeerd, er is nog te weinig met zekerheid over bekend om het fenomeen te definiëren.