보륨

3. 동위원소

보륨은 안정 동위원소가 없으며, 인공적으로 합성된 방사성 동위원소만 존재한다. 현재까지 질량수 260-262, 264-267, 270-272, 274, 278의 12개의 동위원소가 알려져 있으며, 이 중 보륨-262는 준안정 상태를 갖는다.^[15] 대부분 알파 붕괴를 하며, 일부는 자발 핵분열을 할 것으로 예측된다.^[34]

가벼운 동위원소는 일반적으로 반감기가 더 짧다. ²⁶⁰Bh, ²⁶¹Bh, ²⁶²Bh, ^262mBh는 100ms 미만의 반감기를 보인다. ²⁶⁴Bh, ²⁶⁵Bh, ²⁶⁶Bh, ²⁷¹Bh는 약 1초 정도로 더 안정적이며, ²⁶⁷Bh와 ²⁷²Bh의 반감기는 약 10초이다. 가장 안정한 동위원소는 ²⁷⁰Bh와 ²⁷⁴Bh로, 각각 약 2.4분과 40초의 반감기를 가진다. 더 무거운 미확인 동위원소인 ²⁷⁸Bh는 약 11.5분의 더 긴 반감기를 가질 것으로 예측된다.^[16]

4. 성질

보륨 및 그 화합물의 특성은 생산량이 매우 제한적이고 비용이 많이 들며, 보륨 및 그 모핵종이 매우 빠르게 붕괴되기 때문에 거의 측정되지 않았다.^[43] 몇 가지 화학적 특성이 측정되었지만, 보륨 금속의 특성은 아직 알려지지 않았으며 예측만이 가능하다.

보륨의 원자 반지름은 약 128pm으로 예상된다.^[45] 7s 오비탈의 상대론적 안정화와 6d 오비탈의 불안정화로 인해, Bh⁺ 이온은 [Rn] 5f¹⁴ 6d⁴ 7s²의 전자 배치를 가질 것으로 예측된다. 이는 망간과 테크네튬과는 반대로, 7s 전자가 아닌 6d 전자를 잃는다는 것을 의미한다. 레늄은 상대론적 효과가 커지면서 보륨과 마찬가지로 6s 전자보다 5d 전자를 먼저 잃는다. Bh²⁺ 이온은 [Rn] 5f¹⁴ 6d³ 7s², Re²⁺ 이온은 [Xe] 4f¹⁴ 5d⁵의 전자 배치를 가질 것으로 예상되는데, 이는 망간 및 테크네튬과 유사하다.^[45] 6배위 7가 보륨의 이온 반지름은 58pm(7가 망간, 테크네튬, 레늄의 이온 반지름은 각각 46pm, 57pm, 53pm)으로 예상되며, 5가 보륨의 이온 반지름은 83pm으로 더 클 것으로 예상된다.^[45]

4. 1. 화학적 성질

4. 2. 물리적 성질

5. 생산

보륨은 자연에서 발견되지 않으며, 인공적으로 합성해야 한다.

1981년 독일 중이온연구소(GSI)의 페터 알름부르스터와 고트프리트 뮌첸베르크가 이끄는 연구팀은 비스무트-209 표적에 크로뮴-54의 가속된 원자핵을 충돌시켜 보륨-262 동위원소 5개의 원자를 생성했다.^[25][27] 이 실험의 반응식은 다음과 같다.

:^영어209Bi + ⁵⁴Cr → ²⁶²Bh + n

이 발견은 생성된 보륨 원자로부터 알려진 페르뮴과 캘리포늄 동위원소로의 알파 붕괴 사슬을 상세히 측정함으로써 더욱 뒷받침되었다. IUPAC/IUPAP 전이원소 작업반(TWG)은 1992년 보고서에서 GSI의 연구를 공식적인 발견으로 인정했다.^[28]

5. 1. 저온 핵융합

5. 2. 고온 핵융합

6. 응용

보륨은 극미량만 생성 가능하고 반감기가 짧아 현재까지 알려진 실용적인 응용 분야는 없다. 기초 과학 연구 목적으로만 사용된다.

참조

_[1] 논문 On spontaneous fission of neutron-deficient isotopes of elements
_[2] 논문 Identification of element 107 by α correlation chains https://www.research[...] 2016-12-24
_[3] 논문 Discovery of the transfermium elements. Part II: Introduction to discovery profiles. Part III: Discovery profiles of the transfermium elements
_[4] 논문 Responses on 'Discovery of the transfermium elements' by Lawrence Berkeley Laboratory, California; Joint Institute for Nuclear Research, Dubna; and Gesellschaft fur Schwerionenforschung, Darmstadt followed by reply to responses by the Transfermium Working Group
_[5] 논문 Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1994)
_[6] 간행물
_[7] 논문 Lightest Isotope of Bh Produced via the Bi209(Cr52,n)Bh260 Reaction https://digital.libr[...]
_[8] 논문 Element 107
_[9] 논문 The new element 111
_[10] 논문 New isotope ²⁶⁵Bh
_[11] 논문 Evidence for New Isotopes of Element 107: ²⁶⁶Bh and ²⁶⁷Bh https://zenodo.org/r[...] 2018-11-04
_[12] 논문 New isotope ²⁸⁶Mc produced in the ²⁴³Am+⁴⁸Ca reaction
_[13] 학회자료 Heaviest Nuclei Produced in 48Ca-induced Reactions (Synthesis and Decay Properties)
_[14] 논문 Synthesis of a New Element with Atomic Number ''Z''=117 https://www.research[...]
_[15] 웹사이트 Interactive Chart of Nuclides http://www.nndc.bnl.[...] Brookhaven National Laboratory 2008-06-06
_[16] 서적 Handbook of Nuclear Chemistry: Production and Identification of Transactinide Elements
_[17] 서적 Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry Wiley-VCH, Weinheim
_[18] 논문 Chemical Separation Procedure Proposed for Studies of Bohrium
_[19] 논문 Chemical characterization of bohrium (element 107)
_[20] 웹사이트 Gas chemical investigation of bohrium (Bh, element 107) http://www.gsi.de/in[...] 2008-02-29
_[21] 서적 The Chemistry of Superheavy Elements Springer Science & Business Media
_[22] 논문 Ionization potentials and radii of neutral and ionized species of elements 107 (bohrium) and 108 (hassium) from extended multiconfiguration Dirac–Fock calculations
_[23] 논문 Synthesis of a New Element with Atomic Number ''Z''=117 https://www.research[...]
_[24] 웹사이트 ボーリウム 2023-06-22
_[25] 웹사이트 ボーリウム 2023-06-22
_[26] 논문 On spontaneous fission of neutron-deficient isotopes of elements
_[27] 논문 Identification of element 107 by α correlation chains https://www.research[...] 2016-12-24
_[28] 논문 Discovery of the transfermium elements. Part II: Introduction to discovery profiles. Part III: Discovery profiles of the transfermium elements
_[29] 논문 Responses on 'Discovery of the transfermium elements' by Lawrence Berkeley Laboratory, California; Joint Institute for Nuclear Research, Dubna; and Gesellschaft fur Schwerionenforschung, Darmstadt followed by reply to responses by the Transfermium Working Group
_[30] 논문 Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1997) http://publications.[...]
_[31] 논문 Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1994)
_[32] 간행물
_[33] 서적 元素 ナツメ社
_[34] 웹사이트 Interactive Chart of Nuclides http://www.nndc.bnl.[...] Brookhaven National Laboratory 2008-06-06
_[35] 웹사이트 The Photographic Periodic Table of the Elements http://periodictable[...] 2012-11-16
_[36] 논문 Lightest Isotope of Bh Produced via the Bi209(Cr52,n)Bh260 Reaction https://digital.libr[...] 2008
_[37] 논문 Element 107 1989
_[38] 논문 The new element 111 1995
_[39] 논문 New isotope ²⁶⁵Bh 2004
_[40] 논문 Evidence for New Isotopes of Element 107: ²⁶⁶Bh and ²⁶⁷Bh https://zenodo.org/r[...] 2000
_[41] 학회발표 Heaviest Nuclei Produced in 48Ca-induced Reactions (Synthesis and Decay Properties) 2007
_[42] 서적 Handbook of Nuclear Chemistry: Production and Identification of Transactinide Elements 2011
_[43] 웹사이트 Making New Elements Doesn't Pay. Just Ask This Berkeley Scientist https://www.bloomber[...] 2020-01-18
_[44] 논문 Superheavy elements: a prediction of their chemical and physical properties https://www.research[...] 1975
_[45] 서적 The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements Springer Science+Business Media 2006
_[46] 서적 Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry Wiley-VCH, Weinheim 2000
_[47] 논문 First-principles calculation of the structural stability of 6d transition metals 2011
_[48] 논문 Chemical Separation Procedure Proposed for Studies of Bohrium 2000
_[49] 논문 Chemical characterization of bohrium (element 107) 2000
_[50] 웹사이트 Gas chemical investigation of bohrium (Bh, element 107) http://www.gsi.de/in[...] 2008-02-29
_[51] 서적 The Chemistry of Superheavy Elements Springer Science & Business Media 2013-11-30
_[52] 논문 First-principles calculation of the structural stability of 6d transition metals 2011
_[53] 문서 붕소와 같은 발음이다.