Úvod
Kopernicium (Cn) je supertěžký, uměle vytvořený a extrémně radioaktivní chemický prvek. Jeho protonové číslo je 112 a v periodické tabulce se řadí do 12. skupiny mezi přechodné kovy, hned pod rtuť. Vzhledem k jeho obrovské nestabilitě nebyl nikdy připraven v množství viditelném pouhým okem, a jeho vzhled je proto neznámý. Na základě jeho polohy se však předpokládá, že by mohlo jít o těkavý, možná i kapalný kov. V přírodě se vůbec nevyskytuje, získává se výhradně v laboratořích v částicových urychlovačích bombardováním těžších jader lehčími.
Vlastnosti
Kopernicium, s chemickou značkou Cn a protonovým číslem 112, je uměle připravený, extrémně radioaktivní prvek. V periodické tabulce se nachází ve 12. skupině, přímo pod rtutí, což předurčuje jeho očekávané vlastnosti. Ačkoliv experimentální data jsou velmi omezená kvůli jeho nestabilitě, teoretické modely předpovídají, že by mohlo být překvapivě těkavým kovem. Relativistické efekty silně ovlivňují jeho elektronovou konfiguraci, což by mohlo způsobit, že je za standardních podmínek kapalinou nebo dokonce plynem, podobně jako rtuť, ale ještě těkavější. Všechny známé izotopy mají extrémně krátké poločasy rozpadu.
Vznik názvu
Prvek byl pojmenován na počest slavného astronoma a matematika Mikuláše Koperníka. Objevitelé z Centra pro výzkum těžkých iontů v Darmstadtu tak chtěli ocenit jeho revoluční heliocentrický model vesmíru, který změnil pohled lidstva na svět a položil základy moderní vědy.
Objev
Objevení kopernicia je úspěchem moderní jaderné fyziky. Prvek byl poprvé syntetizován 9. února 1996 v Centru pro výzkum těžkých iontů (GSI) v německém Darmstadtu. Mezinárodní tým vědců pod vedením Sigurda Hofmanna vytvořil atom izotopu kopernicium-277 bombardováním olověného terče (²⁰⁸Pb) urychlenými ionty zinku (⁷⁰Zn). Tento experiment byl výsledkem dlouholetého výzkumu a technologického pokroku v oblasti částicových urychlovačů. Objev byl později potvrzen dalšími laboratořemi, například japonským institutem RIKEN. V roce 2010 Mezinárodní unie pro čistou a užitou chemii (IUPAC) prvek oficiálně pojmenovala na počest slavného astronoma Mikuláše Koperníka.
Výskyt v přírodě
Kopernicium se v přírodě vůbec nevyskytuje. Kvůli extrémní nestabilitě všech jeho izotopů a jejich velmi krátkým poločasům rozpadu nemohl tento prvek přežít od vzniku Země. Jeho jediným zdrojem jsou vysoce specializované laboratoře vybavené částicovými urychlovači. Získává se procesem jaderné fúze, při které se terč z těžkého prvku, například olova, ostřeluje svazkem urychlených iontů lehčího prvku, jako je zinek. Tento proces je nesmírně neefektivní a nákladný; za týdny či měsíce experimentů se podaří vytvořit a identifikovat pouze několik jednotlivých atomů. Z tohoto důvodu nemá kopernicium žádné praktické využití.
Využití
Vzhledem ke své extrémní nestabilitě a výrobě v počtu pouhých několika atomů nemá kopernicium absolutně žádné praktické využití. Jeho jediný význam spočívá v oblasti základního vědeckého výzkumu. Studium jeho vlastností pomáhá vědcům ověřovat a zpřesňovat modely atomového jádra a chování hmoty za extrémních podmínek. Umožňuje zkoumat vliv relativistických efektů na chemii supertěžkých prvků, které mění jejich očekávané vlastnosti. V přírodě se kopernicium nevyskytuje; je to čistě umělý prvek, jehož existence je omezena na zlomek minuty v laboratoři, což vylučuje jakékoli komerční či průmyslové aplikace.
Sloučeniny
V přírodě se sloučeniny kopernicia nenacházejí, protože prvek samotný v ní neexistuje. Ani uměle nebylo nikdy připraveno makroskopické množství jakékoli jeho sloučeniny. Chemické experimenty probíhají na úrovni jednotlivých atomů, kde se zkoumá jejich interakce s jinými látkami, například se zlatým povrchem. Teoretické modely předpovídají, že by kopernicium mohlo tvořit sloučeniny v oxidačních stavech +2 a možná i +4. Experimentální data však naznačují, že je mimořádně inertní a těkavé, chováním se podobá spíše vzácnému plynu radonu než svému lehčímu příbuznému, rtuti.
Zajímavosti
Jednou z největších zajímavostí kopernicia je jeho chemické chování, silně ovlivněné relativistickými efekty. Přestože se nachází ve skupině s kovy, jako jsou zinek a rtuť, experimentálně se jeví jako extrémně těkavé a chemicky inertní, podobně jako vzácný plyn. Předpokládá se, že by za standardních podmínek mohlo být dokonce plynné, což je pro kov zcela unikátní. Jeho nejstabilnější známý izotop, kopernicium-285, má poločas přeměny přibližně 29 sekund. Studium jeho vlastností je klíčové pro hledání takzvaného „ostrova stability“, tedy hypotetické oblasti mnohem stabilnějších supertěžkých prvků.
