コペルニシウム
コペルニシウムは密な金属で、300K、液体状態での密度は14.0 g/cmである。これは、水銀の密度である13.534 g/cmと近い(同じ温度での固体コペルニシウムは、より高密度の14.7 g/cmと考えられる)。この結果は、水銀と比べたコペルニシウムの原子量の高さが原子間距離の長さを補っているためである。いくつかの計算は、閉殻電子配置のためにコペルニシウムが室温で気体であると予測し、周期表上、最初の気体金属としている。2019年の計算でも、相対論効果についてこれらの予測と一致し、標準状態において、ロンドン分散力により結合する揮発性液体になるとしている。融点は283±11 K、沸点は340±10 Kと予測され、後者は実験的に推定された値である357+112−108 Kと合致している。原子半径は約147 pmと予測される。相対論的な7s軌道の安定性と6d軌道の不安定性のため、CnイオンとCnイオンは、7s軌道の代わりに6d軌道の電子を最初に失うと予測され、より軽い同族元素の振る舞いとは逆になっている。
コペルニシウム(Copernicium 英語: [ˌkoʊpərˈnɪsiəm])は、元素記号Cn、原子番号112の合成元素である。既知の同位体は放射性が非常に高く、研究室内でしか作られない。最も安定な同位体はコペルニシウム285で、半減期は約28秒である。1996年にドイツ・ダルムシュタット近郊の重イオン研究所で初めて合成され、天文学者のニコラウス・コペルニクスに因んで命名された。
周期表上では、dブロックの遷移元素であり、第12族元素である。金との反応では、非常に揮発性が高い様子が見られ、そのため、標準状態では気体もしくは揮発性の液体である可能性がある。
同じ第12族元素でより軽い亜鉛、カドミウム、水銀と比べると、いくつかの性質がかなり異なっていると計算されている。コペルニシウムは相対論効果のため7s軌道の電子の代わりに6d軌道の電子を失いやすく、第12族元素よりもラドン等の希ガスにより性質が近いと考えられる。計算により+4の酸化状態を取りうることが示されているが、これは水銀ではその存在が議論されている1つの化合物(フッ化水銀(IV)(英語版))だけが持つ値であり、亜鉛やカドミウムはこの状態を示さない。また、他の第12族元素と比べ、中性状態からの酸化がより難しいと計算される。コペルニシウムの固体が金属か、半導体か、絶縁体であるかについては予測が一致していない。化学的性質が実験的に調べられている中で、最も重い元素の一つである。
既知の全ての同位体は非常に不安定で放射性を持つ。一般的には重い同位体ほど安定である。既知の最も安定な同位体はCnで、半減期は29秒である。Cnの半減期は4秒、未確定のCn、Cnの半減期は、各々約15秒、8.45秒である。他の同位体の半減期は1秒よりも短い。CnとCnの半減期は数百ミリ秒で、その他2つの同位体の半減期は1ミリ秒より短い。CnとCnは、安定の島の内側にあり、半減期は数十年より長い可能性があると予測される。それらの同位体は鉛の約10倍しか存在しないが、r過程で生成し宇宙線から検出されうると考えられる。
コペルニシウムの軽い同位体は、崩壊生成物であることが知られていないCnを除き、2つの原子核の融合かより重い原子核の崩壊により生成されている。一方、重い同位体は、さらに重い原子核の崩壊による生成のみが知られる。2つの原子核の融合により生成する最も重い同位体は、Cnで、これより重い3つの同位体は、より重い原子核の崩壊生成物としてのみ知られる。
1999年、カリフォルニア大学バークレー校の科学者がOg原子3個の合成に成功したと発表した。これらの親核は、3つのアルファ粒子を連続して放出してコペルニシウム281核となり、崩壊エネルギー10.68 MeV、半減期0.90ミリ秒でアルファ崩壊したものと報告された。しかし、これらはニノフが捏造したデータに基づいたもので、2001年に撤回された。 この同位体は、2010年に同じチームによって、実際に合成された。新しいデータは、以前の捏造されたデータとは矛盾するものであった。
ドミトリ・メンデレーエフによる未命名・未発見元素の命名規則により、112番元素は、エカ水銀として知られていた。1979年に国際純正・応用化学連合が出した勧告により、112番元素は発見が確定し正式に命名されるまでの間、ウンウンビウム(記号:Uub)と呼ばれることが推奨された。この名前は、化学の授業からより上級の教科書まで、あらゆるレベルの化学コミュニティで広く使われたが、この分野の多くの科学者からはほぼ無視され、「元素112」と呼ばれたり、E112、(112)または単に112という記号で表された。
重イオン研究所のチームによる発見の認定後、国際純正・応用化学連合は彼らに112番元素の名前を提案するよう求めた。2009年7月14日、「私たちの世界の見方を変えた、顕著な科学者の業績を称え」て、ニコラウス・コペルニクスの名前に因んだコペルニシウムという名称とCpという記号が提案された。
標準的な6か月間の、命名についての科学者コミュニティにおける議論の間、Cpという記号は、現在ルテニウムとして知られている元素のかつての名前、カシオピウムの記号に割り当てられていたこと、また化合物のシクロペンタンジエンを表す記号と同じであることが指摘された。この理由から、国際純正・応用化学連合は記号としてCpを用いることを認可せず、代わりにCnを用いることを提案した。コペルニクスの537回目の誕生日に当たる2010年2月19日、国際純正・応用化学連合は、提案された名前と記号を公式に認可した。