Úvod
Dubnium (Db) je syntetický, vysoce radioaktivní a supertěžký prvek. Jeho protonové číslo je 105 a v periodické tabulce se řadí mezi přechodné kovy do 5. skupiny, hned pod tantal. Jeho vlastnosti nejsou plně prozkoumány, protože se vyrábí pouze v nepatrných množstvích a jeho nejstabilnější izotopy se rozpadají během několika hodin. V přírodě se vůbec nevyskytuje. Získáváme ho výhradně umělou cestou v částicových urychlovačích ostřelováním těžších prvků lehčími ionty. Předpokládá se, že by se za normálních podmínek jednalo o pevný, stříbřitě bílý kov.
Vlastnosti
Dubnium, chemická značka Db, je syntetický, radioaktivní prvek s protonovým číslem 105. Nachází se v 7. periodě a 5. skupině periodické tabulky, čímž se řadí mezi přechodné kovy. Jeho vlastnosti jsou odvozeny od jeho polohy; předpokládá se, že je to pevný kov s vysokou hustotou. Všechny jeho izotopy jsou nestabilní, přičemž nejstabilnější izotop, dubnium-268, má poločas přeměny okolo 28 hodin. Chemické experimenty, prováděné na jednotlivých atomech, potvrdily jeho podobnost s tantalem a niobem. Vytváří stabilní sloučeniny především v oxidačním stavu +5, což odpovídá jeho skupinovému zařazení. Jeho bod tání a varu nebyly nikdy přímo experimentálně stanoveny.
Vznik názvu
Původ názvu je odvozen od města Dubna v Rusku. V tomto městě sídlí Spojený ústav jaderných výzkumů (SÚJV), kde byl prvek poprvé syntetizován. Název tak oceňuje přínos tohoto významného mezinárodního vědeckého centra k objevování a výzkumu supertěžkých prvků v druhé polovině 20. století.
Objev
Objev prvku 105 byl předmětem sporu mezi dvěma vědeckými týmy během studené války. V roce 1968 ohlásil jeho syntézu tým z Spojeného ústavu jaderných výzkumů v Dubně v Sovětském svazu. Navrhli název nielsbohrium (Ns) na počest dánského fyzika Nielse Bohra. Nezávisle na nich v roce 1970 oznámili objev i vědci z Lawrence Berkeley Laboratory v Kalifornii, USA. Tito navrhovali jméno hahnium (Ha) po německém chemikovi Ottu Hahnovi. Mezinárodní unie pro čistou a aplikovanou chemii (IUPAC) po letech sporů uznala přínos obou laboratoří. V roce 1997 byl jako kompromisní název oficiálně přijat dubnium (Db) na počest ruského výzkumného centra.
Výskyt v přírodě
Dubnium se v přírodě vůbec nevyskytuje. Je to výhradně uměle připravený prvek, vznikající v nepatrných množstvích v částicových urychlovačích. Jeho produkce je výsledkem jaderných reakcí, při nichž jsou terče z těžších prvků bombardovány ionty lehčích prvků. Například izotop dubnium-260 byl syntetizován bombardováním terče z kalifornia-249 jádry dusíku-15. Jiná metoda zahrnuje ostřelování americia-243 ionty neonu-22, což byla cesta použitá v ruské Dubně. Vzhledem k extrémní nestabilitě a krátkým poločasům přeměny je možné vyrobit jen několik atomů najednou. Tento prvek nemá žádné praktické využití a jeho výroba slouží výhradně pro základní vědecký výzkum.
Využití
Využití dubnia člověkem je v současné době nulové. Jelikož se jedná o extrémně nestabilní a radioaktivní transuran, který se vyrábí pouze uměle v laboratořích v množství jednotlivých atomů, neexistují pro něj žádné praktické aplikace. Jeho poločas rozpadu je příliš krátký na to, aby mohl být využit v průmyslu, medicíně nebo v jakémkoliv komerčním produktu. V přírodě se dubnium vůbec nevyskytuje. Není součástí zemské kůry, atmosféry ani biosféry a nemá žádnou biologickou roli. Jeho existence je omezena výhradně na specializovaná výzkumná centra, kde je krátkodobě syntetizováno pro vědecké účely.
Sloučeniny
V přírodě se sloučeniny dubnia nenacházejí, protože samotný prvek je čistě umělého původu. Veškeré známé sloučeniny byly připraveny člověkem v laboratorních podmínkách, a to ve stopových množstvích, často jen několik molekul najednou. Jedná se o velmi nestabilní látky, které existují jen po nepatrný zlomek času. Vědcům se podařilo v plynné fázi připravit a studovat například halogenidy jako pentachlorid dubnia nebo pentabromid dubnia. Cílem těchto experimentů není výroba materiálu, ale potvrzení chemických vlastností prvku a ověření jeho zařazení do páté skupiny periodické tabulky pod niob a tantal.
Zajímavosti
Jako prvek sedmé periody a páté skupiny periodické tabulky by mělo mít vlastnosti podobné tantalu. U takto těžkých jader se však výrazně projevují relativistické efekty. Obrovský náboj jádra způsobuje, že se elektrony na vnitřních slupkách pohybují rychlostí blízkou rychlosti světla, což ovlivňuje i chování vnějších, valenčních elektronů. To může vést k odchylkám od očekávaných chemických vlastností. Jeho chemie je studována neuvěřitelně náročnými metodami, doslova atom po atomu. Objev izotopu s poločasem rozpadu přesahujícím jeden den představuje pro vědce klíčový milník, protože umožňuje provádět složitější chemické experimenty.
