オガネソン (Og, Z = 118) は、2002年にロシア・ドゥブナのJINRでロシアと米国の共同研究チームにより初合成された超重元素です。2015年にIUPAC/IUPAP合同部会で新元素として認定され、2016年11月28日に、発見を主導したユーリ・オガネシアンに敬意を表して正式命名されました。生存中の研究者の名を冠した元素はこれとシーボルギウムの2例のみです。
既知元素中で最も原子番号と質量が大きく、放射性同位体294Ogはこれまで5〜6個しか検出されていません。そのため実験的性質はほとんど不明ですが、理論計算では希ガス(18族)でありながら高い化学反応性を示し、相対論的効果により常温常圧で固体と予測されています。周期表では第7周期pブロックの最終元素です。
オガネソンの基本情報
和名 | オガネソン |
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英名 | Oganesson |
語源 | 超重元素を5つ発見したロシアのオガネシアン (Oganessian) |
元素記号 | Og |
原子番号 | 118 |
原子量 | (294) |
常温(25℃)での状態 | – |
色 | – |
臭い | – |
密度 | – |
融点 | – |
沸点 | – |
発見者 | オガネシアン 他(ロシア, アメリカ)[2006年] |
含有鉱物 | – |
オガネソンの歴史
発見
2002年、ロシアのドゥブナ合同原子核研究所(JINR)とアメリカのローレンス・リバモア国立研究所(LLNL)の共同研究チームによって合成されました。
発見は、カリフォルニウム(Cf-249)とカルシウム(Ca-48)を衝突させることによって達成されました。
名前の由来
メンデレーエフ式暫定名
発見前は「エカ・ラドン」(旧ラドン名エマネーション)とも呼ばれ、1979年IUPACは“ウンウンオクチウム”(Ununoctium, Uuo)という仮符号名を定めた。しかし実験現場ではほぼ無視され、「E118」や「118番元素」と呼ばれていた。
初期の命名案
2001年までバークレーでは「ギオルサム(Gh)」と命名する計画があった。
ロシアJINRチーム(2006年合成)は、Flyorov(フレリウム)/Moscow(モスコビウム)を検討。最終的に114番元素はフレロビウム、116番元素はリバモリウムとなり、モスコビウムは115番元素に回された。
命名規則の変遷
旧IUPAC規則では新元素の語尾は「‐ium」必須だったが、2016年改訂で18族元素は希ガスと同じく「‐on」を推奨。
最終決定:オガネソン(Oganesson, Og)
2016年3月、関係科学者の電話会議で命名候補を検討し、ゲオルギー・フリョーロフらの提案で「オガネソン(Oganesson, Og)」に全会一致。
6月にIUPAC発表、11月28日に正式承認、2017年3月にはロシア科学アカデミーで命名式を開催。
命名者コメント
命名を受けたユーリ・オガネシアンは「光栄だが特別なことではない」と語り、科学では発見者の名を付す慣例だと述べている。
オガネソンの主な用途
科学研究
オガネソンは主に基礎科学研究のために合成されます。特に原子核物理学や量子化学の研究で重要な役割を果たします。
超重元素の性質や安定性の研究を通じて、周期表の限界や核構造の理解を深めるために使用されます。
相対論効果
オガネソンの電子構造には相対論効果が強く影響し、他の元素とは異なる性質を示すとされています。
理論モデルによれば、オガネソンの外殻電子は非常に高い速度で運動するため、通常の貴ガスと比べて電子の結合エネルギーが低く、反応性が高い可能性があります。
オガネソンの生成方法
更新をお待ちください。
オガネソンを含む化合物
理論的には、オガネソンはフッ素や酸素と結合して化合物を形成する可能性があると予測されています。しかし、実際の実験での確認はまだ行われていません。
オガネソンの主な特徴
- 周期表の最も重い元素
- 極めて短い半減期と相対論効果により、他の貴ガスとは異なる化学的性質を持つと考えられている
オガネソンの研究事例
JINR(ロシア、ドゥブナ)での発見
2006年、ロシアの合同原子核研究所(JINR)と米国のローレンス・リバモア国立研究所(LLNL)の共同チームが、オガネソンの合成に初めて成功した。この研究では次のような核反応が行われた:
\[ {}^{149}Cf + {}^{48}Ca \rightarrow {}^{294}Og + 3n \]
ターゲット カリフォルニウム249 (249Cf)
発射体:カルシウム-48(48Ca)
生成物 オガネソン-294 (294Og) と3個の中性子 (3n)
この実験ではわずか数原子のオガネソンが生成され、一連のアルファ崩壊によって数ミリ秒以内に崩壊した。
研究の焦点 核特性と崩壊特性
オガネソンは非常に不安定で短寿命であるため、直接的な化学実験は現在のところ不可能である。ほとんどの研究は以下の点に焦点を当てている:
崩壊連鎖: より軽い原子核へのアルファ崩壊(例:294Og → 290Lv → …)に続く。
半減期: 半減期:294Ogの推定半減期は約0.89ミリ秒。
崩壊様式: 自発核分裂ではなく、主にアルファ崩壊-これは極端なZ(陽子数)における核殻の安定性についての洞察を与える。
理論的研究: 相対論的量子計算
実験的研究は非常に限られているため、オルガネソンに関する研究の多くは理論的なものである:
希ガスであると予測されているが、希ガスのようには振る舞わない: 相対論的効果により、オガネソンは他の18族元素とは異なり、部分的に金属的な性質を持つ可能性がある。
電子雲は「しみ出し」ている: オグの外側の電子は拡散した電子殻を形成している可能性があり、周期的傾向を破っている。
高い分極率と反応性: ラドンよりはるかに高い反応性を持つと予測されている。
参考例
P. Schwerdtfeger et al., “The Periodic Table and the Physics Behind It: オガネソン-周期表の終わり?」 – は、オグの電子構造をモデル化し、典型的な希ガスとしての分類に異議を唱えた論文として広く引用されている。