シーボーギウム
シーボーギウム(Seaborgium)は、元素記号Sg、原子番号106の化学元素である。アメリカ合衆国の核化学者グレン・シーボーグに因んで名付けられた。合成元素であり、研究室内で作られるが、天然には存在しない。放射性を持ち、最も安定な既知の同位体であるシーボーギウム269の半減期は約14分である。
周期表上では、dブロック元素である。第7周期元素、第6族元素であり、化学実験により、第6族元素のタングステンのホモログとして振る舞うことが確認されている。シーボーギウムの化学的性質は部分的に確認されており、第6族元素の他の元素の化学的性質から予測されるものと一致している。
1974年、ソビエト連邦とアメリカ合衆国の研究室で、いくつかの原子が合成された。発見と命名の優先権は、ソビエト連邦とアメリカ合衆国の研究者の間で議論となったが、国際純正・応用化学連合(IUPAC)は1997年にこの元素の公式名称をシーボーギウムとすることを決定した。存命人物の名前から命名された元素は、118番元素のオガネソンとこの元素だけである。
酸性水溶液中のシーボーギウムイオンの標準還元電位は、以下のように予測されている。
シーボーギウムは非常に揮発性の高い六フッ化物(SgF)の他に、 適度な揮発性を持つ六塩化物(SgCl)、五塩化物(SgCl)、酸塩化物(SgOCl及びSgOCl)を形成する。SgOClはシーボーギウムの酸塩化物の中では最も安定であると推測され、第6族元素の酸塩化物の中では最も揮発性が低い(MoOCl > WOCl > SgOCl)。SgClやSgOClは、MoClやMoOClと同様に、高温では不安定で、シーボーギウム(V)に分解すると予測される。SgOClでは、Sg-Cl結合長は似ているものの、HOMO/LUMOのエネルギーギャップがずっと大きいため、この分解は起こらない。
モリブデンとタングステンは互いに非常に似ているが、より小さなクロムとはかなり違いがある。シーボーギウムは、タングステンとモリブデンの化学的性質に非常によく似ていると予想され、さらに多種多様なオキソアニオンを形成する。その中で最も単純なものはシーボーグ酸塩SgOである。これはSg(H2O)6の急速加水分解により形成されるが、シーボーギウムが大きいため、モリブデンやタングステンと比べて形成は容易ではない。フッ化水素酸中では、低濃度ではタングステンと比べて加水分解されにくいが、高濃度では加水分解されやすく、SgO3FやSgOF5等の錯体も形成する。フッ化水素酸中で、錯体の形成は加水分解と競合する。
1970年にローレンス・リバモア国立研究所のアルバート・ギオルソが104番元素(ラザホージウム)と105番元素(ドブニウム)の発見を主張した後、106番元素の発見を目指して、カリホルニウム249原子核に酸素18を照射する実験が行われた。9.1 MeVのアルファ崩壊が何度か報告され、これは現在では106番元素に由来するものと考えられているが、当時は確定しなかった。1972年、重イオン線形加速器のアップグレードが行われ、これによりチームは実験を繰り返すことができなくなり、またシャットダウン中はデータ分析が行われなくなってしまった。1974年にこの実験が繰り返され、バークレーのチームは、彼らの新しいデータが1971年のデータと一致していることに気付いた。従って、データをより注意深く分析していれば、106番元素は1971年に発見されていたはずである。
2つのグループがこの元素の発見を主張した。106番元素発見の明確な証拠が1974年にユーリイ・オガネシアンの率いるロシアのドゥブナ合同原子核研究所のチームから初めて報告された。このチームは、鉛208及び鉛207原子核を標的として加速したクロム54イオンを照射して合成を行った。半減期が4-10ミリ秒の自発核分裂が合計で51回観測された。チームは、核子移行反応に由来するものを除外した後、この反応の主原因は106番元素の同位体の自発核分裂である可能性が最も高いと結論付けた。この同位体は、当初シーボーギウム259と提案されたが、後にシーボーギウム260と訂正された。
20882Pb + 5424Cr → 260106Sg + 2 10n