Dubni

El dubni és l'element químic de símbol Db i nombre atòmic 105. A la taula periòdica se situa al grup 5 i al 7è període.

El dubni no es produeix de manera natural a la Terra i es produeix artificialment. L'Institut Unificat de Recerca Nuclear (JINR) soviètic va reclamar el primer descobriment de l'element el 1968, seguit pel Lawrence Berkeley Laboratory nord-americà el 1970. Tots dos equips van proposar els seus noms per al nou element i els van utilitzar sense aprovació formal. La llarga disputa es va resoldre l'any 1993 mitjançant una investigació oficial de les afirmacions del descobriment del Grup de Treball de Transfermium, format per la Unió Internacional de Química Pura i Aplicada i la Unió Internacional de Física Pura i Aplicada, donant lloc al reconeixement oficial del descobriment entre ambdós equips. L'element es va anomenar formalment dubnium el 1997 per la ciutat de Dubnà, on està situat el JINR.

La investigació teòrica estableix el dubni com a membre del grup 5 a la sèrie 6d de metalls de transició, situant-lo sota el vanadi, el niobi i el tàntal. El dubni hauria de compartir la majoria de propietats, com ara la seva configuració electrònica de valència i tenir un estat d'oxidació dominant +5, amb els altres elements del grup 5, amb algunes anomalies degudes als efectes relativistes. Una investigació limitada de la química del dubni ho ha confirmat. Els experiments de química de solucions han revelat que el dubni sovint es comporta més com el niobi que el tàntal, trencant les tendències periòdiques.

Història 

El dubni és un element sintètic, altament radioactiu, que no existeix de manera natural a la Terra. El seu descobriment fou inicialment proclamat en 1968 per científics dirigits per Gueorgui Fliórov (1913-1990) de l'Institut de Recerca Nuclear de Dubnà (JINR), la seu del qual es troba a la ciutat russa de Dubnà. Aquesta preparació inicial fou duta a terme bombardejant l'isòtop americi 243, ^243_95Am, amb nuclis de neó 22, ^22_10Ne:^243_95Am + ^22_10Ne -> ^260_105Db + 5^1_0n
Observant l'activitat radioactiva subsegüent es deduí la formació d'un nou element de nombre atòmic Z = 105. No obstant això, aquest fet no pogué ser fefaentment provat en aquell moment. Poc després, el 1970, un grup de científics dirigits per Albert Ghiorso (1915-2010) el Laboratori Nacional Lawrence Berkeley de la Universitat de Califòrnia a Berkeley reclamà el descobriment de l'isòtop 260 de l'element 105, basant-se en un nou experiment desenvolupat mitjançant el bombardeig de l'isòtop californi 249, ^249_98Cf, amb nuclis de nitrogen 15, ^15_7N:

^249_98Cf + ^15_7N -> ^260_105Db + 4^1_0n
Els estatunidencs l'anomenaren «hahni», símbol Ha, en honor del químic alemany Otto Hahn (1879-1968), descobridor de la fissió nuclear. Aquest mateix any, l'equip rus del JINR confirmà la síntesi de l'isòtop 260 de l'element 105. Proposaren el nom «nielsbohri», símbol Ns, en honor del físic danès Niels Bohr (1885-1962). Finalment, en 1997 i després d'anys de controvèrsia, la Unió Internacional de Química Pura i Aplicada (IUPAC) atribuí el descobriment a tots dos grups, però l'element fou denominat dubni com a reconeixement a Dubnà.

Propietats 

Els estudis teòrics determinen que el dubni pertany al grup 5 de la taula periòdica, situant-se en el setè període. És, per tant, un metall de transició que es col·loca sota el vanadi, el niobi i el tàntal. La seva configuració electrònica calculada és  [ Rn ] 5f^14 6d^4 7s^2 , i és un element transactinoide, superpesant, molt inestable. El principal estat d'oxidació del dubni és +5, la qual cosa ha estat confirmada per diversos experiments en dissolució aquosa. No obstant això, l'estudi de les propietats químiques d'aquest element és extremadament complex, ja que s'obtenen molt pocs nuclis durant la seva preparació, i el seu interval d'estabilitat és curt. Tanmateix, s'ha pogut concloure que forma preferentment espècies pentacoordinades de tipus oxihalur com [DbOCl4]- i [DbOF4]-, a diferència del tàntal —situat just a damunt a la taula periòdica— per al qual s'observen majoritàriament espècies hexacoordinades com [TaF6]-. Aquests resultats suggereixen que el dubni presenta unes propietats químiques més semblants a les del niobi, del mateix grup pertanyent al període 5, que a les del tàntal, element situat en el període 6, trencant d'aquesta manera la tendència en el grup.

Isòtops 
En l'actualitat han estat sintetitzats 19 isòtops del dubni, amb nombres màssics des del 255 al 270, entre els quals els que presenten períodes de semidesintegració més llargs són els següents: ^262Db (t1/2 ~ 34 s), ^263Db (t1/2 ~ 27 s), ^266Db (t1/2 ~ 20 min), ^267Db (t1/2 ~ 72 min), ^268Db (t1/2 ~ 28 h) i ^270Db (t1/2 ~ 15 h). Generalment, els isòtops de dubni actualment són produïts per bombardeig d'isòtops de bismut 209 amb projectils de titani, per exemple l'isòtop dubni 258:

^209_83Bi + ^50_22Ti -> ^258_105Db + ^1_0n

Tots els isòtops del dubni experimenten, principalment, dos processos de desintegració de manera simultània: decaïment per emissió de partícules alfa i fissió espontània. Com a exemple es mostra la reacció de fissió espontània de l'isòtop 255:

^255_105Db -> ^120_50Sn + ^135_55Cs + 277,70 MeV

La majoria dels isòtops coneguts del dubni no han estat sintetitzats, sinó que apareixen en les cadenes de desintegració d'elements amb nombres atòmics superiors i imparells. Aquests elements són extremadament inestables i es van desintegrant per emissió de partícules α, una rere l'altra, produint tot un seguit d'isòtops d'elements de nombres atòmics inferiors. Per exemple, l'element amb nombre atòmic més alt imparell que s'ha sintetitzat és el tennes (Z = 117), l'isòtop tennes 292 es desintegra segons les següents reaccions que passen pel dubni 268:

^{292}_{117}Ts \xrightarrow{{-\alpha}} \,
^{288}_{115}Mc \xrightarrow{{-\alpha}} \,
^{284}_{113}Nh \xrightarrow{{-\alpha}} \,
^{280}_{111}Rg \xrightarrow{{-\alpha}} \,
^{276}_{109}Mt \xrightarrow{{-\alpha}} \,
^{272}_{107}Bh \xrightarrow{{-\alpha}} \,
^{268}_{105}Db \xrightarrow{{-\alpha}} ...

Referències

Enllaços externs 

 
 
 

Elements transurànics
Metalls de transició