시보귬

3. 동위원소

시보귬은 안정 동위원소가 없으며, 실험실에서 합성된 방사성 동위원소만이 알려져 있다. 현재까지 질량수 258에서 269, 그리고 271에 이르는 13개의 시보귬 동위원소가 발견되었다. 이들 중 시보귬-261, 시보귬-263, 시보귬-265, 시보귬-267은 준안정 상태의 동위원소도 존재한다.

대부분의 시보귬 동위원소는 알파 붕괴나 자발 핵분열을 통해 붕괴하지만, 시보귬-261은 예외적으로 전자 포획을 통해 더브늄-261로 붕괴하기도 한다. 일반적으로 무거운 동위원소일수록 반감기가 길어지는 경향이 있다.

다음은 시보귬 동위원소의 붕괴 방식, 반감기, 발견 연도, 생성 반응을 나타낸 표이다.

3. 1. 합성

4. 성질 (예측)

시보귬(Seaborgium) 및 그 화합물은 합성이 매우 제한적이고 고가이며^[29] 수명이 짧아^[16] 특성 연구가 어렵다. 따라서 금속 시보귬의 성질은 아직 알려지지 않았으며, 예측값만 이용 가능하다.

시보귬은 주기율표에서 6족에 속하며, 크로뮴, 몰리브데넘, 텅스텐 아래에 위치하는 6d 전이 금속의 네 번째 원소이다. 6족 원소들은 다양한 옥소 음이온을 형성하는 특징이 있다. 초기 6d 원소에서는 가장 높은 산화 상태가 안정화되는 현상이 나타나는데, 이는 7s 오비탈이 상대론적으로 안정화되고 6d 오비탈이 상대론적으로 불안정화되면서 6d 오비탈과 7s 오비탈의 에너지 준위가 비슷해지기 때문이다. 이러한 효과는 7주기에서 매우 크게 나타나, 시보귬은 7s 전자보다 6d 전자를 먼저 잃을 것으로 예상된다.^[54]

4. 1. 물리적 성질

4. 2. 화학적 성질

5. 실험적 화학

시보귬은 짧은 반감기와 한 번에 한 원자씩만 생성해야 하는 제약 때문에 실험적 연구가 매우 어렵다.^[19] 1995년과 1996년에 수행된 초기 실험에서는 시보귬 원자를 ²⁴⁸Cm(²²Ne,4n)²⁶⁶Sg 반응으로 생성하고 O₂/HCl 혼합물과 반응시켜 산화염화물(SgO₂Cl₂)의 흡착 특성을 연구했다. 그 결과 시보귬이 다른 6족 원소와 유사하게 휘발성 산화염화물을 형성하며, 6족에서 산화염화물의 휘발성이 감소하는 경향을 확인했다.^[57]

:Sg + O₂ + 2 HCl → SgO₂Cl₂ + H₂

2001년에는 시보귬 산화 수산화물(SgO₂(OH)₂) 형성에 대한 기체상 화학 연구가 수행되었다. 실험 결과는 시보귬 산화 수산화물의 형성을 나타냈으며, 이는 가벼운 6족 동족체와 우라늄에서도 잘 알려진 반응이다.^[21]

:2 Sg + 3 O₂ → 2 SgO₃

:SgO₃ + H₂O → SgO₂(OH)₂

1997년과 1998년에 수행된 수용액 화학 실험에서는 시보귬이 HNO₃/HF 용액에서 양이온 교환 수지에 흡착되는 특성을 연구했다. 이 실험에서 시보귬은 SgO₄^2- 보다는 중성 SgO₂F₂ 또는 음이온 복합 이온 [SgO₂F₃]^-로 존재할 가능성이 높았다. 반면 0.1 M 질산에서는 몰리브덴과 텅스텐과 달리 시보귬이 용리되지 않았다. 이는 [Sg(H₂O)₆]⁶⁺의 가수분해가 양이온 복합체 [Sg(OH)₄(H₂O)₂]²⁺ 또는 [SgO(OH)₃(H₂O)₂]⁺까지 진행되기 때문으로, 시보귬의 수용액 화학에 대한 예측을 확인했다.^[54]

참조

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