Úvod
Nihonium (Nh) je supertěžký, uměle vytvořený chemický prvek, který je extrémně radioaktivní. Jeho protonové číslo je 113 a v periodické tabulce se řadí do 13. skupiny, mezi kovy. Vzhledem k jeho extrémní nestabilitě a velmi krátkému poločasu rozpadu, který se počítá v milisekundách, bylo připraveno jen několik málo atomů. Jeho běžný vzhled proto není znám, ale předpokládá se, že by měl podobu pevného, stříbřitého kovu. V přírodě se vůbec nevyskytuje. Získáváme ho výhradně v laboratořích v částicových urychlovačích pro vědecké účely.
Vlastnosti
Nihonium (Nh), transaktinoid s protonovým číslem 113, je extrémně radioaktivní, synteticky připravený prvek. Patří do 13. skupiny a 7. periody, což jej řadí pod thallium. Předpokládá se, že za standardních podmínek bude v pevném skupenství s kovovým vzhledem. Všechny jeho fyzikální vlastnosti, jako je hustota, teplota tání a varu, jsou pouze teoreticky předpovězeny, jelikož bylo syntetizováno jen několik atomů. Jeho nejstabilnější známý izotop, ²⁸⁶Nh, má poločas přeměny přibližně deset sekund. Kvůli silným relativistickým efektům se očekává, že jeho chemie bude dominována stabilnějším oxidačním stavem +1 oproti +3.
Vznik názvu
Název prvku je odvozen od slova „Nihon“ (日本), což je jedno z japonských pojmenování pro Japonsko. Byla tak uctěna země původu jeho objevitelů z japonského výzkumného institutu RIKEN. Jedná se o první prvek, který byl objeven a pojmenován výzkumníky z asijské země.
Objev
Historie nihonia je příběhem vytrvalosti a přesnosti. První atomy byly syntetizovány v japonském institutu RIKEN týmem vedeným Kósukem Moritou. Dne 23. července 2004 poprvé úspěšně bombardovali terč z bismutu-209 urychlenými jádry zinku-70, což vedlo ke vzniku jádra prvku 113. Cesta k potvrzení však byla dlouhá a vyžadovala opakované experimenty. Až v roce 2012 se podařilo spolehlivě detekovat celý rozpadový řetězec, který jednoznačně potvrdil existenci nového prvku. Mezinárodní unie IUPAC objev oficiálně uznala v roce 2015, čímž připadlo právo na pojmenování japonským objevitelům.
Výskyt v přírodě
Výskyt nihonia v přírodě je nulový. Jedná se o čistě umělý prvek, který na Zemi ani ve vesmíru přirozeně neexistuje. Vzhledem k extrémně krátkým poločasům přeměny všech jeho izotopů by jakékoli množství, které mohlo hypoteticky vzniknout při nukleosyntéze ve hvězdách, okamžitě zaniklo. Získávání nihonia probíhá výhradně v laboratořích pomocí částicových urychlovačů. Připravuje se metodou studené fúze, kdy jsou ionty zinku-70 urychleny na vysokou energii a následně narážejí do terče z bismutu-209. Tento proces je nesmírně náročný a produkuje pouze jednotlivé atomy pro výzkumné účely.
Využití
Nihonium v přírodě neexistuje a nemá žádné komerční ani praktické využití. Jeho existence je omezena na laboratoře, kde bylo syntetizováno jen několik atomů. Jediným „využitím“ tohoto supertěžkého prvku je tedy základní vědecký výzkum. Studium jeho vlastností pomáhá vědcům lépe porozumět chování atomových jader s extrémně vysokým počtem protonů a neutronů. Tvorba a detekce nihonia slouží k ověřování teoretických modelů jaderné struktury a k prozkoumávání hranic takzvaného „ostrova stability“, tedy předpovídané oblasti stabilnějších supertěžkých izotopů. Je to prvek existující čistě pro poznání.
Sloučeniny
Stejně jako samotný prvek, ani žádné sloučeniny nihonia se v přírodě nenacházejí a dosud nebyly uměle připraveny v makroskopickém množství. Veškeré informace o jeho chemii pocházejí z teoretických výpočtů. Jako člen 13. skupiny by mělo tvořit sloučeniny v oxidačních stavech +1 a +3. Kvůli silným relativistickým efektům se však předpokládá, že stav +1 bude výrazně stabilnější než +3, což je rozdíl oproti lehčím prvkům v této skupině. Teoreticky by mohlo existovat například jako fluorid nihonný (NhF) nebo hydroxid nihonný (NhOH), jejich syntéza je ale mimo současné technické možnosti.
Zajímavosti
Nejstabilnější známý izotop nihonia, ²⁸⁶Nh, má poločas přeměny pouhých deset sekund, což znemožňuje jakékoli chemické experimenty ve větším měřítku. Jeho chemické vlastnosti jsou dramaticky ovlivněny relativistickými efekty. Obrovský náboj jádra způsobuje, že se vnitřní elektrony pohybují rychlostí blízkou rychlosti světla, což následně ovlivňuje energii a tvar orbitalů vnějších, valenčních elektronů. Předpokládá se, že je to za standardních podmínek pevná látka s vysokou hustotou, pravděpodobně přes 16 g/cm³. Jeho atomy vznikají jako produkt radioaktivního rozpadu ještě těžších prvků, například tennessinu, a slouží tak jako důkaz jejich existence.
