Nh/Nihonium

Naam

Nihonium (Nh). De naam is afgeleid van ”Japan” oftewel ”Nihon” in het Japans.

Ontdekking

In februari 2004 maakte een Russisch-Amerikaans onderzoeksteam van het Flerov laboratorium voor kernonderzoek in Dubna en het Lawrence Livermore National Laboratory in Berkeley (Californië) bekend dat ze element 115 (moscovium) hadden gemaakt. Bij het verval van de gemaakte atomen bleek heel even element 113, nihonium, te ontstaan en ook dat is als een ontdekking te beschouwen.

In 2004 namen ook Chinezen en Japanners element 113 (nihonium) waar. De laatsten maakten het door zinkatomen op bismut te laten botsen. Het leverde één atoom van nihonium in 2004 en nog een andere in 2005.

Een officiële commissie van de IUPAC, de International Union of Pure and Applied Chemistry, concludeerde in 2011 dat er nog onvoldoende gegevens zijn om de ontdekking éénduidig vast te stellen.

Ondertussen is wel voortgang geboekt. In september 2012 presenteerden Japanse wetenschappers van het RIKEN onderzoeksinstituut voor nihonium een vervalreeks van zes opeenvolgende alfa-emissies. De eerste alfa-emissie leidt tot element 111 (roentgenium) en vervolgens drie opeenvolgende alfa-vervalstappen tot element 105 (dubnium). Daar hield het tot voor kort op vanwege spontane kernsplijting van de instabiele dubnium-262 isotoop. De Japanners hebben nu laten zien hoe deze isotoop ook via alfa-emissie kan vervallen.

Het volmaken van een vervalreeks levert kernfysici informatie over alle atomen in de vervalketen. De timing en de energie van het alfaverval in iedere stap brengt de identiteit aan het licht van alle betrokken elementen. De Japanners claimen dan ook de definitieve bevestiging van element 113 (nihonium), maar dat lijkt voor discussie vatbaar. Ondertussen wisten hun concurrenten in Dubna 56 atomen van nihonium te produceren, onderverdeeld in vijf verschillende isotopen.

Voorkomen

Nihonium is een synthetisch element. Het komt niet op aarde voor.

Bereiding

De onderzoekers beschoten americium-243 atomen (atoomnummer 95) met een bundel van calcium-48 ionen (atoomnummer 20). Zo maakten ze vier atomen van element 115 (Mc):

${}_{20}{}^{48}\mathrm{Ca} +{}_{95}{}^{243}\mathrm{Am} \to {}_{115}{}^{291}\mathrm{Mc}_{+} \to {}_{115}{}^{288}\mathrm{Mc} + 3 \mathrm{n} \to {}_{113}{}^{284}\mathrm{Nh} + {\mathrm{V}}_{\mathrm{e}}$

De Mc-kernen vallen na ongeveer 90 milliseconden uit elkaar via de emissie van alfadeeltjes (een cluster van twee protonen en twee neutronen). Daarbij ontstaat als eerste element 113 (nihonium). Dit vervalt vervolgens weer tot element 111 (roentgenium) dat tenslotte door drie opeenvolgende alfa-vervalstappen tot element 105 (dubnium) leidt.