ボーリウム

ボーリウムは原子番号107、元素記号Bhの超重元素です。周期表では第7周期・第7族・dブロックに位置します。巨視的な試料が存在しないため、室温での物理状態は実験的に確立されていません。電子配置は[Rn] 5f14 6d5 7s2とされています。

原子番号107

標準原子量標準原子量なし

族7

周期7

ブロックd

電子配置[Rn] 5f14 6d5 7s2

電子構造

化学的性質を決めるもの

超重元素では生成できる原子数がごく少なく、寿命も短いため、通常の物質試料のように化学を調べることはできません。周期表上の位置、計算された電子構造、相対論効果が重要な手掛かりになります。

ボーリウムの電子配置は[Rn] 5f14 6d5 7s2と予測されます。ただし、巨視的な試料で測る融点や密度のような性質は直接確認されておらず、実験情報は主に個々の原子と壊変系列から得られます。

化学形

化合物・イオン・材料

巨視的な試料が存在しないため、通常の材料化学として化合物を並べることはできません。生成された少数原子を用いて、酸化状態や揮発性など周期表からの予測を検証する研究が行われています。

物理的性質

状態と相変化

ボーリウムは生成できる原子数が極めて少なく寿命も短いため、通常の試料として密度、融点、沸点を直接測定できません。周期表上の位置から物性が予測されることはありますが、予測値と実測値は区別する必要があります。

存在と用途

ボーリウムはどこにあり、何に使われるか

ボーリウムは自然界に存在する通常の材料ではなく、核反応実験で人工的に生成される超重元素です。用途は基礎研究に限られ、生成した少数原子の壊変や化学的挙動を調べることで周期表の理論を検証します。

具体例

実際の用途

科学研究

ボーリウムは実用材料として利用される元素ではありません。生成した少数の原子を測定し、壊変系列、核構造、周期表上の位置から予測される化学的性質を検証する基礎研究の対象です。

周期表上の位置

周辺元素からわかること

ボーリウムは第7周期・第7族・dブロックにあります。周辺にはタングステン、レニウム、オスミウム、シーボーギウムなどが位置し、横・縦に比較すると原子半径、イオン化エネルギー、電気陰性度、結合傾向の周期的変化が見えてきます。

基礎データ

物理・原子データ

分類遷移金属

室温での状態実験的に未確定

電子殻2 · 8 · 18 · 32 · 32 · 13 · 2

密度実験的に未確定

融点実験的に未確定

沸点実験的に未確定

ポーリング電気陰性度—

第一イオン化エネルギー—

電子親和力—

値は、該当する場合には中性原子または元素の代表値を示します。物性値は同素体、圧力、測定条件によって変わることがあります。

歴史

発見と同定

ボーリウムは人工元素です。核反応でごく少数の原子を生成し、その壊変系列や生成物を測定して元素を同定します。目に見える量の試料をつくれるほどの原子数は得られていません。

同位体

同位体組成と原子量

ボーリウムには標準原子量が設定されていません。天然に長期間安定して存在する代表的な同位体組成がなく、通常の存在比から加重平均を定められないためです。

ボーリウムには安定同位体がありません。同位体はすべて放射性で、半減期と壊変様式が測定、取り扱い、研究のうえで重要になります。

安全性

取り扱いと曝露

ボーリウムのリスクは、化学形、量、曝露経路に加え、放射性同位体では放射線の種類と半減期にも左右されます。実際に扱う物質と放射能に応じた安全手順が必要です。