Darmstadtium är ett kemiskt grundämne. Det har tidigare kallats ununnilium (Uun) eller eka-platina, men heter nu darmstadtium. Det har symbolen Ds. Det har atomnumret 110. Det är ett transuranelement. Elementet är uppkallat efter den tyska staden Darmstadt, där forskare vid forskningscentret GSI (Gesellschaft für Schwerionenforschung) först syntetiserade det på 1990-talet.

Upptäckt och namngivning

Darmstadtium upptäcktes av ett team vid GSI i Darmstadt under ledning av bland andra Peter Armbruster och Sigurd Hofmann. De första observationerna rapporterades 1994. Namnet darmstadtium föreslogs för att hedra staden där upptäckten ägde rum och godkändes senare officiellt av internationella nomenklaturkommittéer (IUPAC) i början av 2000‑talet.

Syntes och produktion

Darmstadtium är ett helt syntetiskt och radioaktivt grundämne som inte förekommer naturligt och måste framställas i partikelacceleratorer genom kärnfusionsreaktioner (s.k. fusion-evaporation). Reaktioner som involverar tunga jonstrålar mot bly- eller bismutföreningar används för att framställa enstaka atomer. Produktionen sker i mycket små mängder (ofta bara några atomer åt gången) och med mycket låga tvärsnitt, vilket gör experimenten både tekniskt svåra och långsamma.

Isotoper och sönderfall

Darmstadtium har flera kända isotoper, alla radioaktiva med korta halveringstider. Isotoperna med en atommassa från 267 till 273 har mycket korta halveringstider som normalt mäts i millisekunder. Vissa tyngre isotoper, som Ds-279 och Ds-281, syntetiserades senare och visar längre överlevnadstider: isotopen med atommassa 279 har en halveringstid på cirka 180 millisekunder medan Ds-281 har en halveringstid på ungefär 11,1 sekunder. Dessa längre halveringstider gör det möjligt att utföra fler detaljerade experiment än för de kortlivade isotoperna.

Sönderfallet sker främst via alfa-sönderfall och i vissa fall genom spontan fission. Vid alfa‑sönderfall minskar atomnumret med två och atommassan med fyra, vilket ofta leder till bildning av isotoper av elementet hassium (Z = 108) i sönderfallskedjorna.

Egenskaper och förväntad kemi

Eftersom endast ett mycket litet antal atomer någonsin har framställts och deras livslängd är kort, är de experimentella uppgifterna om darmstadtiums fysikaliska och kemiska egenskaper ytterst begränsade. Teoretiska modeller och beräkningar pekar på att Ds tillhör grupp 10 i periodiska systemet (platina‑gruppen) och därför förväntas uppvisa kemiska likheter med platina och hassium. Kraftiga relativistiska effekter i de innersta elektronskalen påverkar dock elektronkonfigurationen och ger möjliga avvikelser från enklare förutsägelser.

Experimentella studier av kemi för supertunga element är svåra men möjliga i gasfasen med snabba separationsmetoder. För darmstadtium finns ännu inga väletablerade observationsdata som beskriver dess kemiska föreningar eller fastställd oxidationstillstånd i praktiken.

Användningsområden och utseende

Inga praktiska användningsområden för darmstadtium är kända, eftersom det endast kan framställas i mycket små mängder och har mycket kort livslängd. Hur darmstadtium ser ut i makroskopisk skala är okänt eftersom man inte har framställt tillräckligt många atomer för att observera dess utseende med mänsklig syn.

Sammanfattning

Darmstadtium (Ds) är ett transuranelement med atomnummer 110, uppkallat efter Darmstadt. Det är syntetiskt och radioaktivt; de flesta isotoper har mycket korta halveringstider mätta i millisekunder, medan vissa tyngre isotoper som Ds-279 och Ds-281 lever något längre (cirka 180 ms respektive 11,1 s). På grund av de tekniska svårigheterna att framställa och undersöka elementet är detaljerad experimentell kunskap om dess egenskaper och kemi fortfarande begränsad, och inga tillämpningar är kända.