ウンビビウムのソースを表示

{{Elementbox
|name=unb
|number= 122
|symbol= Ubb
|pronounce= {{IPAc-en|icon|uː|n|b|aɪ|ˈ|uː|n|i|əm}}
|left= [[ウンビウニウム]]
|right= [[ウンビトリウム]]
|above= ([[アクチニウム|Ac]])
|below= [[Usb]]
|series= 超アクチノイド元素
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|period= 8
|block= g
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|atomic mass= [ - ]
|electron configuration= &#91;[[オガネソン|Og]]&#93; 7[[d軌道|d]]<sup>1</sup> 8[[s軌道|s]]<sup>2</sup> 8[[p軌道|p]]{{su|p=1|b=1/2}}（予測）<ref name=Hoffman/>
|electrons per shell= 2, 8, 18, 32, 32, 18, 9, 3<br/>（予測）
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|number of ionization energies=
|1st ionization energy= 545（予測）<ref name=Eliav1>{{cite journal|last=Eliav|first=E.|last2=Fritzsche|first2=S.|last3=Kaldor|first3=U.|date= 2015|title=Electronic structure theory of the superheavy elements|url=https://www.researchgate.net/publication/279634737_Electronic_structure_theory_of_the_superheavy_elements|format=pdf|journal=Nuclear Physics A|volume=944|issue=December 2015|pages=518–550|doi=10.1016/j.nuclphysa.2015.06.017}}</ref>
|2nd ionization energy= 1090（予測）<ref name=Eliav1/>
|3rd ionization energy= 1968（予測）<ref name=Hoffman/>
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|isotopes comment=
}}
 
'''ウンビビウム''' ([[ラテン語|羅]]: Unbibium) は、[[原子番号]]122にあたる未発見 の[[超重元素]]に付けられた一時的な仮名（[[元素の系統名]]）である。この名称と記号はそれぞれ[[元素の系統名|系統的なIUPAC名の記号]]であり、元素が発見され、確認され、恒久的な名前が決定されるまで使われる。[[トリウム]]の下に位置することから「エカトリウム」([[ラテン語|羅]]: eka-thorium) とも呼ばれる。

== 性質 ==

2番目の[[超アクチノイド元素]](superactinide)および4番目の第8[[元素の周期|周期]]元素であることが予想されている。ウンビウニウムと同様に、[[安定の島]]の領域にあり、さらなる安定性を持つ同位体もあると予測されている。特に<sup>306</sup>Ubbは中性子の[[魔法数]]184を持つと予測されている。

化学的には軽い同族元素である[[セリウム]]や[[トリウム]]と似ていると予測されている。しかし、[[相対論効果]]によりその特性の一部は異なる可能性がある。例えば、gブロックの超アクチノイド元素に位置づけられると考えられているが、基底状態電子配置は&#91;[[オガネソン|Og]]&#93; 7d<sup>1</sup> 8s<sup>2</sup> 8p<sup>1</sup>と予測されている<ref name="Pyykkö2011" /><ref name=Hoffman/>。

== 歴史 ==
===合成の試み===
====核融合蒸発====
ウンビビウムを合成する最初の試みは、1972年に[[ゲオルギー・フリョロフ|フリョロフ]]らにより[[ドゥブナ合同原子核研究所]](JINR)で重イオン誘起熱核融合反応を用いて行われた<ref name="emsley"/>。

:{{nuclide|uranium|238}} + {{nuclide|zinc|66,68}} → <math>\,^{304,306}_{122}\mathrm{Ubb} ^{*}</math> → no atoms

これらの実験は''N''&nbsp;=&nbsp;184で''Z''&nbsp;>&nbsp;120の[[安定の島]]の存在に関する初期の予測に基づいている。原子は検出されず、生成断面積の上限値5&nbsp;[[バーン (単位)|nb]] (5,000&nbsp;pb)が測定された。現在の結果（[[フレロビウム]]参照）は、これらの実験の感度が少なくとも3桁小さいことを示している<ref name=superlourds>{{cite journal|last=Epherre|first=M.|last2=Stephan|first2=C.|date=1975|title=Les éléments superlourds|language=French|journal=Le Journal de Physique Colloques|volume=11|issue=36|pages=C5-159–164|url=https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00216396|doi=10.1051/jphyscol:1975541}}</ref>。

2000年、[[重イオン研究所]](GSI)はほぼ同様の実験を非常に高い感度で行った<ref name="emsley">{{cite book|last=Emsley|first=John|title=Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements|edition=New|year=2011|publisher=Oxford University Press|location=New York, NY|isbn=978-0-19-960563-7|page=588}}</ref>。

:{{nuclide|uranium|238}} + {{nuclide|zinc|70}} → <math>\,^{308}_{122}\mathrm{Ubb} ^{*}</math> → no atoms

これらの結果は、このような重い元素の合成は現在も重要な課題であり、ビーム強度と実験効率のさらなる改善が必要であることを示している。将来的により質の良い結果を得るためには、感度を1&nbsp;[[バーン (単位)|fb]]まで上げる必要がある。

重イオン研究所では1978年にもウンビビウムを合成する試みが行われ失敗している。この実験では天然の[[エルビウム]]に[[キセノン136]]イオンを衝突させた<ref name="emsley"/>。

:{{nuclide|erbium|''nat''}} + {{nuclide|xenon|136}} → <math>\,^{298,300,302,303,304,306}\mathrm{Ubb} ^{*}</math> → no atoms

特に、<sup>170</sup>Erと<sup>136</sup>Xeの間の反応は、[[フレロビウム]]が安定の島の中心付近にあると予測されるため、半減期がマイクロ秒のアルファ放射体を生成しフレロビウムの同位体に崩壊し半減期がおそらく数時間まで増加すると予測された。12時間照射を行ったが、この反応では何も見つからなかった。[[ウラン238|<sup>238</sup>U]]と<sup>65</sup>Cuから[[ウンビウニウム]]を合成する似た失敗した試みとともに、超重原子核の半減期は1マイクロ未満もしくは断面積が非常に小さいと結論付けられた<ref name=EndPT>{{cite book|last=Hofmann|first=Sigurd|title=On Beyond Uranium: Journey to the End of the Periodic Table|year=2014|publisher=CRC Press|isbn=978-0415284950|page=[https://archive.org/details/onbeyonduraniumj0000hofm/page/105 105]|url=https://archive.org/details/onbeyonduraniumj0000hofm/page/105}}</ref>。超重元素の合成に関するより最近の研究では、両方の結論が真であることが示唆されている<ref name=Karpov>{{cite web |url=http://cyclotron.tamu.edu/she2015/assets/pdfs/presentations/Karpov_SHE_2015_TAMU.pdf |title=Superheavy Nuclei: which regions of nuclear map are accessible in the nearest studies |last=Karpov |first=A |last2=Zagrebaev |first2=V |last3=Greiner |first3=W |date=2015 |website=cyclotron.tamu.edu |publisher=Texas A & M University |access-date=30 October 2018}}</ref><ref name=Zagrabeav>{{cite journal|last=Zagrebaev|first=V.|last2=Karpov|first2=A.|last3=Greiner|first3=W.|date=2013|title=Future of superheavy element research: Which nuclei could be synthesized within the next few years?|journal=Journal of Physics: Conference Series|volume=20|issue=012001|doi=10.1088/1742-6596/420/1/012001|arxiv=1207.5700|bibcode=2013JPhCS.420a2001Z}}</ref>。1970年代のウンビビウムを合成する2つの試みは、2つとも超重元素が潜在的に自然発生するかどうかを調査する研究により推進された<ref name="emsley"/>。

====複合核分裂====
<sup>306</sup>Ubbなど様々な超重複合核の核分裂特性を研究するいくつかの実験が、2000年から2004年に[[ドゥブナ合同原子核研究所]]で行われた。2つの核反応、<sup>248</sup>Cm + <sup>58</sup>Feと<sup>242</sup>Pu + <sup>64</sup>Niが用いられた<ref name="emsley"/>。この結果から、超重核が主に<sup>132</sup>Sn (''Z''&nbsp;=&nbsp;50, ''N''&nbsp;=&nbsp;82)などの[[殻模型|閉殻]]核を放出することにより核分裂する過程が明らかになる。核融合-核分裂経路での収率は入射原子が[[カルシウム48|<sup>48</sup>Ca]]の場合と<sup>58</sup>Feの場合で類似しており、超重元素の形成における入射原子として<sup>58</sup>Feの使用の将来的な可能性を示唆している<ref>see Flerov lab annual reports 2000–2004 inclusive http://www1.jinr.ru/Reports/Reports_eng_arh.html</ref>。

====将来====
[[メンデレビウム]]以降のすべての元素は融合蒸発反応で生成され、2002年には知られているうちで最も重い[[オガネソン]]が発見され<ref name="118A">{{cite web|url=http://159.93.28.88/linkc/118/anno.html |title=Element 118: results from the first {{SimpleNuclide|Californium|249}} + {{SimpleNuclide|Calcium|48}} experiment |last=Oganessian |first=Y. T. |coauthors=et.al. |publisher=Communication of the Joint Institute for Nuclear Research |date=2002 |url-status=dead |archiveurl=https://web.archive.org/web/20110722060249/http://159.93.28.88/linkc/118/anno.html |archivedate=22 July 2011 |accessdate=2020-05}}</ref><ref>{{cite news|title=Livermore scientists team with Russia to discover element 118|url=https://www.llnl.gov/news/newsreleases/2006/NR-06-10-03.html|publisher=Livermore press release|date=3 December 2006|accessdate=18 January 2008}}</ref>、最近では2010年に[[テネシン]]が発見された<ref name=117disc>{{cite journal|last=Oganessian|first=Y. T. |last2=Abdullin|first2=F.|last3=Bailey|first3=P. D.|author4=et.al.|title=Synthesis of a New Element with Atomic Number 117|url=https://www.researchgate.net/publication/44610795_Synthesis_of_a_New_Element_with_Atomic_Number_Z117|format=PDF|journal=Physical Review Letters|volume=104|issue=142502|pages=142502|bibcode=2010PhRvL.104n2502O|doi=10.1103/PhysRevLett.104.142502|pmid=20481935|date=April 2010}}</ref>。これらの反応は現在の技術の限界に肉薄した。例えば、テネシンの合成には22ミリグラムの<sup>249</sup>Bkと高強度の<sup>48</sup>Caビームを6か月間使用しなければならなかった。超重元素研究におけるビーム強度は、ターゲットや検出器の損傷を防ぐために毎秒10<sup>12</sup>発を超えることはできず、もっと希少で不安定な[[アクチノイド]]のターゲットを大量に生成することは現実的ではない<ref name=Roberto>{{cite web |url=http://cyclotron.tamu.edu/she2015/assets/pdfs/presentations/Roberto_SHE_2015_TAMU.pdf |title=Actinide Targets for Super-Heavy Element Research |last=Roberto |first=J. B. |date=2015 |website=cyclotron.tamu.edu |publisher=Texas A & M University |access-date=30 October 2018}}</ref>。結果的に今後の実験は、高い検出能力で長い時間実験することができ、他ではできない反応を可能にする[[ドゥブナ合同原子核研究所]](JINR)にある建設中の超重元素工場(SHE-factory)や[[理化学研究所]]のような施設で行わなければならない<ref>{{Cite web|和書|url=http://www.riken.jp/~/media/riken/about/reports/evaluation/rnc/rep/rnc-morita2012-report-e.pdf |title=平成23年度 研究業績レビュー（中間レビュー）の実施について |last1=Hagino |first1=Kouichi |last2=Hofmann |first2=Sigurd |last3=Miyatake |first3=Hiroari |last4=Nakahara |first4=Hiromichi |date=2012 |website=www.riken.jp |publisher=RIKEN |access-date=5 May 2017}}</ref>。

融合蒸発反応がウンビビウムやそれより重い元素の発見には適していない可能性もある。さまざまなモデルにより''Z''&nbsp;=&nbsp;122 と ''N''&nbsp;~&nbsp;180の同位体の[[アルファ崩壊|アルファ]]半減期と[[自発核分裂]]半減期はマイクロ秒以下のオーダーでもっと短くなることが予測されており<ref name=CN14>{{cite web|url=https://wwwndc.jaea.go.jp/CN14/ |title=Chart of the Nuclides |last=Koura|first=H. |last2=Katakura|first2=J|last3=Tachibana|first3=T |last4=Minato|first4=F |date=2015|publisher=Japan Atomic Energy Agency|access-date=30 October 2018}}</ref>、現在の装置では検出がほぼ不可能である<ref name=Karpov />。また、自発核分裂が優勢になることは、リバモリウムやオガネソンといった既知の原子核との結びつきを断ち切り、同定と確認をより困難にする可能性がある。同様の問題が、既知の原子核への錨を持たない<sup>294</sup>Ogの崩壊連鎖を確認するときに生じていた<ref>{{cite journal|doi=10.1351/PAC-REP-10-05-01|title=Discovery of the elements with atomic numbers greater than or equal to 113 (IUPAC Technical Report)|date=2011|last1=Barber|first1=R. C. |last2=Karol|first2=P. J. |last3=Nakahara|first3=H.|last4=Vardaci|first4=E.|last5=Vogt|first5=E. W.|journal=Pure and Applied Chemistry|page=1|volume=83|issue=7|doi-access=free}}</ref>。これらの理由から、長寿命の原子核を生成することができる多核子移行反応など、他の生成方法の研究が必要になるかもしれない。同様の実験技術の切り替えは、''Z''&nbsp;>&nbsp;113の元素を生成するために常温核融合（原子番号の増加に伴い、断面積が急速に減少する）の代わりに<sup>48</sup>Caを発射する高温核融合を用いられたときに生じている<ref name=Zagrabeav />。

しかしながら、ウンビビウムに至るいくつかの核融合蒸発反応は、すでに試みられ失敗したものに加えていくつか提案されているが、すぐに合成の試みをする予定の研究所はなく、代わりに119, 120, およびおそらく121の元素に焦点を当てている。反応の非対称性により断面積が増加するため<ref name=Zagrabeav />、特に、より中性子の多い生成物で''N''&nbsp;=&nbsp;184で予測される閉じた中性子核になり、追加の安定性を与えることができる場合、[[クロム]]ビームと[[カリホルニウム]]ターゲットの組み合わせが最も都合がよい<ref name=Karpov />。特に<sup>54</sup>Crと<sup>252</sup>Cfの反応は複合核<sup>306</sup>Ubb*を生成し、''N''&nbsp;=&nbsp;184の閉殻に到達するが、<sup>249</sup>Cfターゲットとの類似の反応は<sup>252</sup>Cfからの不要な核分裂生成物の存在と必要な量のターゲット物質の蓄積が困難さにより、より実現可能であると考えてられている<ref name=Ghahramany>{{cite journal|last=Ghahramany|first=N.|last2=Ansari|first2=A.|date=September 2016|title=Synthesis and decay process of superheavy nuclei with Z&nbsp;=&nbsp;119-122 via hot fusion reactions|url=https://www.researchgate.net/publication/308276903_Synthesis_and_decay_process_of_superheavy_nuclei_with_Z119-122_via_hot-fusion_reactions|format=PDF|journal=European Physical Journal A|volume=52|issue=287|doi=10.1140/epja/i2016-16287-6}}</ref>。ウンビビウムの1つの可能性として以下のような合成が考えられる<ref name=Karpov />。

:{{nuclide|californium|249}} + {{nuclide|chromium|54}} → <math>\,^{300}_{122}\mathrm{Ubb}</math> + 3 {{su|b=0|p=1}}n

この反応が成功し、アルファ崩壊が自発核分裂より支配的なままであれば、結果として得られる<sup>300</sup>Ubbは<sup>296</sup>Ubnを介して崩壊し、<sup>249</sup>Cfと<sup>50</sup>Tiの間の交差衝撃で生成される可能性がある。この反応は近い将来のウンビビウム合成のための最も有望な選択肢の1つであるが、最大断面積は3&nbsp;[[バーン (単位)|fb]]と予測されており<ref name=Ghahramany />、成功した反応で測定された最も小さい断面積よりも1桁低い。より対称性の高い反応<sup>244</sup>Pu + <sup>64</sup>Niおよび<sup>248</sup>Cm + <sup>58</sup>Fe<ref name=Karpov />も提案されており、多くの中性子の多い同位体を生成できるかもしれない。原子番号が大きくなるにつれて、{{仮リンク|核分裂障壁|en|Fission barrier}}の高さが低くなることも注意する必要があり、その結果複合核の生存確率が低下し、特に''Z''&nbsp;=&nbsp;126と''N''&nbsp;=&nbsp;184で予測されたマジックナンバー以上になる<ref name=Ghahramany />。

===自然発生元素として主張されている発見===
2008年、イスラエルの物理学者[[:en:Amnon Marinov|Amnon Marinov]]が率いる[[ヘブライ大学]]のグループが、自然起源の[[トリウム]]鉱床の中にトリウムに対して10<sup>−11</sup>から10<sup>−12</sup>の割合でウンビビウム292の単原子を発見したと主張した<ref name="arxiv">{{cite journal|last=Marinov|first=A.|year=2008|title=Evidence for a long-lived superheavy nucleus with atomic mass number A=292 and atomic number Z=~122 in natural Th|journal=International Journal of Modern Physics E|volume=19|pages=131|arxiv=0804.3869|bibcode=2010IJMPE..19..131M|doi=10.1142/S0218301310014662|author2=Rodushkin, I.|author3=Kolb, D.|author4=Pape, A.|author5=Kashiv, Y.|author6=Brandt, R.|author7=Gentry, R. V.|author8=Miller, H. W.}}</ref>。これは1939年の[[マルグリット・ペレー]]による[[フランシウム]]の発見以来、69年ぶりに自然界で新元素が発見されたと主張したものである{{efn|1939年以降合成によりさらに4つの元素が発見されたが、後に自然発生もすることが判明した。4つの元素とは、[[プロメチウム]]、[[アスタチン]]、[[ネプツニウム]]、[[プルトニウム]]であり、これらは全て1945年までに発見された。}}。Marinovらの主張は科学界の一部から批判され、Marinovは''[[ネイチャー|Nature]]''と''[[Nature Physics]]''に論文を提出したが、どちらも査読されず取り下げられたと話している<ref>[[王立化学会|Royal Society of Chemistry]], "[http://rsc.org/chemistryworld/News/2008/May/02050802.asp Heaviest element claim criticised]", Chemical World.</ref>。ウンビビウム292は超変形([[:en:superdeformation]])もしくは[[:en:hyperdeformation|hyperdeformation]][[核異性体|異性体]]であり、半減期は少なくとも1億年であると主張されている<ref name="emsley"/>。

[[質量分析]]による軽い[[トリウム]]同位体の同定に用いられたとされるこの手法に対する批判<ref name="thorium">{{cite journal |journal=Phys. Rev. C |title=Existence of long-lived isomeric states in naturally-occurring neutron-deficient Th isotopes |year=2007 |volume=76 |page=021303(R) |doi=10.1103/PhysRevC.76.021303 |first1=A. |last1=Marinov|first2=I.|last2=Rodushkin|first3=Y.|last3=Kashiv|first4=L.|last4=Halicz|first5=I.|last5=Segal|first6=A.|last6=Pape|first7=R. V.|last7=Gentry|first8=H. W.|last8=Miller|first9= D.|last9=Kolb|first10=R.|last10=Brandt |arxiv = nucl-ex/0605008 |bibcode = 2007PhRvC..76b1303M |issue=2 }}</ref>が、2008年に''[[フィジカル・レビュー|Physical Review C]]''で発表された<ref>{{cite journal |journal=Phys. Rev. C |title=Comment on "Existence of long-lived isomeric states in naturally-occurring neutron-deficient Th isotopes" |year=2009 |volume=79 |pages=049801 |doi=10.1103/PhysRevC.79.049801 |author=R. C. Barber; J. R. De Laeter |bibcode = 2009PhRvC..79d9801B |issue=4 }}</ref>。この後、Marinovのグループによる反論が再び''Physical Review C''に掲載された<ref>{{cite journal |journal=Phys. Rev. C |title=Reply to "Comment on 'Existence of long-lived isomeric states in naturally-occurring neutron-deficient Th isotopes'" |year=2009 |volume=79 |pages=049802 |doi=10.1103/PhysRevC.79.049802 |author=A. Marinov; I. Rodushkin; Y. Kashiv; L. Halicz; I. Segal; A. Pape; R. V. Gentry; H. W. Miller; D. Kolb; R. Brandt |bibcode = 2009PhRvC..79d9802M |issue=4 }}</ref>。

{{仮リンク|加速器質量分析|en|accelerator mass spectrometry}}(AMS)という優れた手法を用いたトリウム実験を繰り返し、感度を100倍向上させたものの結果を確認することはできなかった<ref>{{cite journal |journal=Phys. Rev. C |title=Search for long-lived isomeric states in neutron-deficient thorium isotopes |year=2008 |volume=78 |page= 064313 |doi=10.1103/PhysRevC.78.064313 |author=J. Lachner; I. Dillmann; T. Faestermann; G. Korschinek; M. Poutivtsev; G. Rugel |bibcode = 2008PhRvC..78f4313L |issue=6 |arxiv = 0907.0126 }}</ref>。この結果は[[トリウム]]<ref name="thorium"/>、[[レントゲニウム]]<ref name="roentgenium">{{cite journal |last1=Marinov |first1=A. |last2=Rodushkin |first2=I. |last3=Pape |first3=A. |last4=Kashiv |first4=Y. |last5=Kolb |first5=D. |last6=Brandt |first6=R. |last7=Gentry |first7=R. V. |last8=Miller |first8=H. W. |last9=Halicz |first9=L. |first10=I.|last10=Segal|year=2009 |title=Existence of Long-Lived Isotopes of a Superheavy Element in Natural Au |journal=[[International Journal of Modern Physics E]] |volume=18 |number=3 |pages=621–629 |publisher=[[World Scientific Publishing Company]] |doi=  10.1142/S021830130901280X|url=http://www.phys.huji.ac.il/~marinov/publications/Au_paper_IJMPE_73.pdf |accessdate=February 12, 2012 |arxiv = nucl-ex/0702051 |bibcode = 2009IJMPE..18..621M }}</ref>、ウンビビウムの長寿命同位体に関するMarinoxの共同研究の結果に大きな疑念を投げかけるものである<ref name="arxiv"/>。現在の超重元素の理解を考えるとその可能性は非常に低いが、いくつかのトリウム試料中にウンビビウムの痕跡が存在する可能性がある<ref name="emsley"/>。

===名称===
メンデレーエフの命名されておらず発見されていない元素に対する命名法を用いると、ウンビビウムは代わりにエカ[[トリウム]]となる<ref>
{{cite journal |last1=Eliav |first1=Ephraim |last2=Landau |first2=Arie |last3=Ishikawa |first3=Yasuyuki |last4=Kaldor |first4=Uzi |date=26 March 2002 |title=Electronic structure of eka-thorium (element 122) compared with thorium |journal=Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics |volume=35 |issue=7 |pages=1693–1700 |doi=10.1088/0953-4075/35/7/307}}</ref>。1979年のIUPACの[[元素の系統名|勧告]]以降、この元素は正式に発見され合成され恒久的な名称が決定されるまでの暫定的な名称として、それ以降この元素は主にUbbという原子記号でウンビビウムと呼ばれる<ref name=iupac>{{cite journal|author=Chatt, J.|journal=Pure Appl. Chem.|year=1979|volume=51|pages=381–384|title=Recommendations for the Naming of Elements of Atomic Numbers Greater than 100|doi=10.1351/pac197951020381|issue=2}}</ref>。科学者たちはこの命名規則をほぼ無視しており、代わりに単に(122)という記号を用いて元素122と呼ぶか、ときどきE122や122と呼ぶこともある<ref>{{cite book| title = The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements| editor1-last = Morss|editor2-first = Norman M.| editor2-last = Edelstein| editor3-last = Fuger|editor3-first = Jean| last = Haire|first = Richard G.| chapter = Transactinides and the future elements| publisher = [[Springer Science+Business Media]]| year = 2006| page = 1724| isbn = 1-4020-3555-1| location = Dordrecht, The Netherlands| edition = 3rd| ref = CITEREFHaire2006}}</ref>。
==予測される特性==

===核安定性と同位体===
[[File:Island of Stability derived from Zagrebaev.png|thumb|upright=2.75|alt=A 2D graph with rectangular cells colored in black-and-white colors, spanning from the llc to the urc, with cells mostly becoming lighter closer to the latter|2010年にドゥブナのチームが使用した核種安定性の図。特徴的な同位体が境界線で示されている。元素118（知られている中で最後の元素であるオガネソン）を超えると、既知の核種の線は急速に不安定の領域に入ると予想され、[[ウンビウニウム|元素121]]以降は半減期が1マイクロ秒を超えることはなく、ウンビビウムのような重い元素を同定することが難しくなる。楕円形の領域は安定の島により予測された位置を囲んでいる<ref name=Zagrabeav />。]]
{{see also|安定の島}}

原子番号が[[プルトニウム]]よりも増加するとともに核の安定性は大きく下がるため、[[メンデレビウム|101]]より大きい原子番号を持つ全ての同位体は[[ドブニウム]]268を除き1日未満の[[半減期]]で[[放射能|放射性崩壊]]する。[[原子番号]]が82を超える（[[鉛]]以降）元素には安定同位体がない<ref>{{cite journal|last = Marcillac|first = Pierre de |author2= Noël Coron|author3= Gérard Dambier|author4= Jacques Leblanc|author5= Jean-Pierre Moalic|date=April 2003|title = Experimental detection of α-particles from the radioactive decay of natural bismuth|journal = Nature|volume = 422|pages = 876–878|pmid=12712201|doi = 10.1038/nature01541|issue = 6934|bibcode = 2003Natur.422..876D}}</ref>。それにもかかわらず、まだ十分に理解されていない[[魔法数|理由]]により、原子番号[[ダームスタチウム|110]]–[[フレロビウム|114]]の周辺にわずかに核の安定性があり、核物理学で[[安定の島]]として知られるものが現れる。[[カリフォルニア大学バークレー校|カリフォルニア大学]]教授[[グレン・シーボーグ]]により提案されたこの概念は、[[超重元素]]が予測より長く続く理由を説明している<ref>{{cite book|title=Van Nostrand's scientific encyclopedia|first1=Glenn D. |last1= Considine |first2=Peter H. |last2= Kulik|publisher=Wiley-Interscience |year=2002|edition=9|isbn=978-0-471-33230-5|oclc=223349096}}</ref>。

周期表のこの領域では、''N''&nbsp;=&nbsp;184が[[殻模型|中性子の閉殻]]として提案されており、''Z''&nbsp;=&nbsp;114, 120, 122, 124, 126などのさまざまな原子番号が閉じた陽子殻として提案されている。安定の島はこれらの魔法数の近くに位置する核の半減期が長いことを特徴とするが、陽子の閉殻効果が弱い可能性および[[魔法数#二重魔法数|二重魔法数]]でない可能性の予測により、安定化効果の範囲は不確かである<ref name=magickoura>{{cite journal|last=Koura|first=H.|last2=Chiba|first2=S.|date=2013|title=Single-Particle Levels of Spherical Nuclei in the Superheavy and Extremely Superheavy Mass Region|journal=Journal of the Physical Society of Japan|volume=82|pages=014201|url=https://www.researchgate.net/publication/258799250_Single-Particle_Levels_of_Spherical_Nuclei_in_the_Superheavy_and_Extremely_Superheavy_Mass_Region |doi=10.7566/JPSJ.82.014201|bibcode=2013JPSJ...82a4201K}}</ref>。より最近の研究では、安定の島の中心にベータ安定[[コペルニシウム]]同位体<sup>291</sup>Cnや<sup>293</sup>Cnとなると予測しており<ref name=Zagrabeav /><ref name=Palenzuela />、ウンビビウムは島のかなり上に位置し、殻効果に関係なく半減期が短くなると思われる。112-118番元素の安定性の向上は、この核の扁円形と自発核分裂に対する抵抗性にも起因している。また、同じモデルでは<sup>306</sup>Ubbを次の球状二重魔法核として提案されており、球状核の真の安定の島を定義している<ref name=Kratz>{{cite conference |last1=Kratz |first1=J. V. |date=5 September 2011 |title=The Impact of Superheavy Elements on the Chemical and Physical Sciences |url=http://tan11.jinr.ru/pdf/06_Sep/S_1/02_Kratz.pdf |conference=4th International Conference on the Chemistry and Physics of the Transactinide Elements |accessdate=27 August 2013}}</ref>。

[[File:IBA nuclear shells.svg|thumb|left|upright=1.4|相互作用ボソン近似により予測される異なる形状の原子核の領域<ref name=Kratz/>]]
量子トンネルモデルは、ウンビビウム同位体<sup>284–322</sup>Ubbのアルファ崩壊半減期が<sup>315</sup>Ubbより軽い全ての同位体でマイクロ秒のオーダーもしくはそれ以下であると予測し<ref>{{cite journal|journal=[[Atomic Data and Nuclear Data Tables]] |volume=94|pages=781–806|date=2008|title=Nuclear half-lives for α -radioactivity of elements with 100 ≤ Z ≤ 130|author=Chowdhury, R. P.|author2=Samanta, C.|author3=Basu, D.N.|doi=10.1016/j.adt.2008.01.003|bibcode = 2008ADNDT..94..781C|issue=6|arxiv = 0802.4161 }}</ref>、この元素の実験的観測における重要な課題を強調している。1マイクロ秒の境界の正確な位置はモデルにより異なるが、これは多くの予測と一致している。さらに自発核分裂はこの領域で主要な崩壊モードになると予想され、陽子数・中性子数がともに偶数の偶偶核 ([[w:en:Even and odd atomic nuclei#Even proton, even neutron|en:Even–even nuclides]]) のうちいくつかの半減期は、核子の偶数奇数の組み合わせにより生じる核分裂のしやすさと、魔法数から離れることによる安定化効果の減少により、フェムト秒オーダーの半減期が予測される<ref name=CN14 /><ref name=Ghahramany />{{efn|陽子数と中性子数が偶数のときは、奇数のときよりも原子核は安定になることが知られている([[ベーテ・ヴァイツゼッカーの公式#ペアリング項|ベーテ・ヴァイツゼッカーの公式]])が、このケースでは偶偶核の半減期が短くなっている。}}。同位体<sup>280–339</sup>Ubbの半減期と確率的な崩壊系列に関する2016年に行われた計算では確証的な結果が得られており、<sup>280–297</sup>Ubbは非束縛陽子(proton unbound)であり、[[陽子放出]]により崩壊する可能性がある。<sup>298–314</sup>Ubbはマイクロ秒オーダーのアルファ半減期を持ち、 <sup>314</sup>Ubbより重いものは主に半減期の短い自発核分裂により崩壊する<ref name=a128>{{Cite journal|last=Santhosh|first=K.P.|last2=Priyanka|first2=B.|last3=Nithya|first3=C.|date=2016|title=Feasibility of observing the α decay chains from isotopes of SHN with Z&nbsp;=&nbsp;128, Z&nbsp;=&nbsp;126, Z&nbsp;=&nbsp;124 and Z&nbsp;=&nbsp;122|journal=Nuclear Physics A|volume=955|issue=November 2016|pages=156–180|doi=10.1016/j.nuclphysa.2016.06.010|arxiv=1609.05498|bibcode=2016NuPhA.955..156S}}</ref>。核融合蒸発反応に取り込まれる可能性のある軽いアルファ放射体については、既知もしくは到達可能な軽い元素の同位体にいたる長い崩壊系列がいくつか予測される。さらに、''N''&nbsp;=&nbsp;184の閉殻を超える中性子数の核結合エネルギー ([[w:en:Nuclear binding energy|en:Nuclear binding energy]]) が著しく低い結果として、同位体<sup>308–310</sup>Ubbの半減期は1マイクロ秒未満と予測されており、これは検出するには短すぎる<ref name=CN14 /><ref name=a128 />。また、全ての半減期が約1秒である第2の安定の島が''Z''&nbsp;~&nbsp;124および''N''&nbsp;~&nbsp;198の周辺に存在するかもしれないが、これらの原子核に到達することは現在の実験技術では難しいあるいは不可能である<ref name=Palenzuela>{{cite journal|last=Palenzuela|first=Y. M.|last2=Ruiz|first2=L. F.|last3=Karpov|first3=A.|last4=Greiner|first4=W.|year=2012|title=Systematic Study of Decay Properties of Heaviest Elements|journal=Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics|volume=76|issue=11|pages=1165–1171|issn=1062-8738|url=http://nrv.jinr.ru/karpov/publications/Palenzuela12_BRAS.pdf|doi=10.3103/s1062873812110172}}</ref>。しかし、これらの予測は選択された核質量モデルに強く依存しており、ウンビビウムのどの同位体が最も安定であるかは不明である。いずれにしても、これらの原子核は入手可能なターゲットと発射体の組み合わせでは複合核に十分な中性子を供給できないため、合成が困難である。核融合反応で到達可能な原子核であっても、自発核分裂やあるいは[[クラスタ崩壊]]<ref>{{cite journal |last=Poenaru |first=Dorin N. |last2=Gherghescu |first2=R. A. |last3=Greiner |first3=W. |date=2012 |title=Cluster decay of superheavy nuclei |url=https://www.researchgate.net/publication/235507943_Cluster_decay_of_superheavy_nuclei |journal=Physical Review C |volume=85 |issue=3 |doi=10.1103/PhysRevC.85.034615 |access-date=2 May 2017|bibcode=2012PhRvC..85c4615P }}</ref>にも重要な分岐がある可能性があり、通常連続したアルファ崩壊により同定される超重元素の同定に別のハードルをもたらす。
{{clear}}

===化学的性質===
[[セリウム]]や[[トリウム]]より重い同族元素であり、ゆえに反応性が高い可能性はあるが似た化学的性質を持つと予測されている。さらに、ウンビビウムは新たなgブロックに属すると予測されているが、[[Fブロック元素|fブロック]]の左のgブロックの位置は推測によるものであり<ref name="EB"/>、5g軌道が埋まり始めるのは125番元素と予測される。予測される基底状態電子配置は&#91;[[オガネソン|Og]]&#93; 7d<sup>1</sup> 8s<sup>2</sup> 8p<sup>1</sup><ref name=Hoffman>{{cite book| title=The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements| editor1-last=Morss|editor2-first=Norman M.| editor2-last=Edelstein| editor3-last=Fuger|editor3-first=Jean| last1=Hoffman|first1=Darleane C. |last2=Lee |first2=Diana M. |last3=Pershina |first3=Valeria| chapter=Transactinides and the future elements| publisher= [[Springer Science+Business Media]]| year=2006| isbn=1-4020-3555-1| location=Dordrecht, The Netherlands| edition=3rd| url=https://www.researchgate.net/publication/226726863_Transactinide_Elements_and_Future_Elements| access-date=7 October 2023}}</ref><ref name="Pyykkö2011">{{Cite journal|last1=Pyykkö|first1=Pekka|authorlink=Pekka Pyykkö|title=A suggested periodic table up to Z ≤ 172, based on Dirac–Fock calculations on atoms and ions|journal=Physical Chemistry Chemical Physics|volume=13|issue=1|pages=161–8|year=2011|pmid=20967377|doi=10.1039/c0cp01575j|bibcode = 2011PCCP...13..161P }}</ref>および8s<sup>2</sup> 8p<sup>2</sup><ref name=Umemoto>{{cite journal |last1=Umemoto |first1=Koichiro |last2=Saito |first2=Susumu |date=1996 |title=Electronic Configurations of Superheavy Elements |doi=10.1143/JPSJ.65.3175 |journal=Journal of the Physical Society of Japan |volume=65 |issue=10 |pages=3175–3179 |bibcode=1996JPSJ...65.3175U |url=https://journals.jps.jp/doi/pdf/10.1143/JPSJ.65.3175 |access-date=7 October 2023}}</ref>であり、121番元素から5g軌道の電子を埋め始めると予測する&#91;[[オガネソン|Og]]&#93; 5g<sup>2</sup> 8s<sup>2</sup>とは対照的である。超アクチノイドでは、[[相対論効果]]が[[構造原理]]の崩壊を起こし、5g, 6f, 7dおよび8p軌道の重複を起こすことがある<ref name=EB>{{cite web|author=Seaborg|url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/603220/transuranium-element|title=transuranium element (chemical element)|publisher=Encyclopædia Britannica|date=c. 2006|accessdate=2010-03-16}}</ref>。[[コペルニシウム]]と[[フレロビウム]]の化学的性質に関する実験により、相対論効果の役割の増大が強く示された。そのため、ウンビビウムに続く元素の化学的性質を予測することはより難しくなる。

二酸化物のUbb[[酸素|O]]<sub>2</sub>、およびUbb[[フッ素|F]]<sub>4</sub>やUbb[[塩素|Cl]]<sub>4</sub>などの四ハロゲン化物を作る可能性が最も高いと思われる<ref name="Pyykkö2011" />。主な酸化状態はセリウムやトリウムと同様にIVであると予測されている<ref name="emsley"/>。第1イオン化エネルギーは5.651 [[電子ボルト|eV]]、第2イオン化エネルギーは11.332 eVと予測されている。これや他の計算されたイオン化エネルギーはトリウムのものより低く、族が下の方にいくと反応性が増加する傾向は続く可能性を示している<ref name=Hoffman /><ref name=Eliav1>{{cite journal|last=Eliav|first=E.|last2=Fritzsche|first2=S.|last3=Kaldor|first3=U.|date= 2015|title=Electronic structure theory of the superheavy elements|url=https://www.researchgate.net/publication/279634737_Electronic_structure_theory_of_the_superheavy_elements|format=pdf|journal=Nuclear Physics A|volume=944|issue=December 2015|pages=518–550|doi=10.1016/j.nuclphysa.2015.06.017|bibcode=2015NuPhA.944..518E}}</ref>。
==注釈==
{{Notelist}}

== 脚注 ==
{{reflist|2}}

== 関連項目 ==
* [[拡張周期表]]

== 外部リンク ==
*[http://www.chemistry-blog.com/2008/04/29/adressing-marinovs-element-122-claim/ Chemistry-Blog: Independent analysis of Marinov's 122 claim]
*[https://wwwndc.jaea.go.jp/CN14/ Chart of the Nuclides 2014]

{{未発見元素を含む元素周期表}}
{{DEFAULTSORT:うんひひうむ}}
[[Category:元素]]
[[Category:原子核物理学]]
[[Category:未発見元素]]