Oganeson adalah unsur kimia sintetis yang memiliki lambang Og dan nomor atom 118. Unsur ini pertama kali disintesis pada tahun 2002 di Institut Bersama untuk Riset Nuklir (JINR) di Dubna, dekat Moskow, Rusia, oleh tim gabungan ilmuwan Rusia dan Amerika. Pada bulan Desember 2015, oganeson diakui sebagai satu dari empat unsur baru oleh Kelompok Kerja Bersama dari badan ilmiah internasional IUPAC dan IUPAP. Unsur ini secara resmi diberi nama pada tanggal 28 November 2016. Nama tersebut diberikan untuk menghormati fisikawan nuklir Yuri Oganessian, yang memegang peran utama dalam penemuan unsur-unsur terberat dalam tabel periodik.
Sumber: Lihat artikel asli di Wikipedia
Oganeson adalah unsur kimia sintetis yang memiliki lambang Og dan nomor atom 118. Unsur ini pertama kali disintesis pada tahun 2002 di Institut Bersama untuk Riset Nuklir (JINR) di Dubna, dekat Moskow, Rusia, oleh tim gabungan ilmuwan Rusia dan Amerika. Pada bulan Desember 2015, oganeson diakui sebagai satu dari empat unsur baru oleh Kelompok Kerja Bersama dari badan ilmiah internasional IUPAC dan IUPAP. Unsur ini secara resmi diberi nama pada tanggal 28 November 2016.[16][17] Nama tersebut diberikan untuk menghormati fisikawan nuklir Yuri Oganessian, yang memegang peran utama dalam penemuan unsur-unsur terberat dalam tabel periodik.
Oganeson memiliki nomor atom tertinggi dan massa atom tertinggi dari semua unsur yang diketahui. Dalam tabel periodik unsur, oganeson adalah unsur blok-p, anggota golongan 18, dan anggota terakhir dari periode 7. Satu-satunya isotop yang diketahui, oganeson-294, bersifat sangat radioaktif, dengan waktu paruh 0,7 md dan, hingga 2025,[update] hanya lima atom yang telah berhasil diproduksi.[18] Hal ini sejauh ini menghalangi studi eksperimental mengenai sifat kimianya. Karena efek relativistik, studi teoretis memprediksi bahwa unsur ini akan berwujud padatan pada suhu kamar, dan cukup reaktif secara signifikan,[3][18] tidak seperti anggota golongan 18 lainnya (gas mulia).
Inti atom terberat[a] dibuat dalam reaksi nuklir yang menggabungkan dua inti lain yang ukurannya tidak sama[b] menjadi satu; secara kasar, semakin tidak sama kedua inti dalam hal massa, semakin besar kemungkinan keduanya bereaksi.[24] Bahan yang terbuat dari inti yang lebih berat dijadikan target, yang kemudian dibombardir oleh berkas dari inti yang lebih ringan. Dua inti dapat berfusi menjadi satu hanya jika mereka cukup dekat satu sama lain; biasanya, inti (semua bermuatan positif) menolak satu sama lain karena adanya tolakan elektrostatis. Interaksi yang kuat dapat mengatasi tolakan ini, tetapi hanya dalam jarak yang sangat dekat dari inti; inti berkas demikian sangat dipercepat untuk membuat tolakan tersebut tidak signifikan dibandingkan dengan kecepatan inti berkas.[25] Energi yang diterapkan pada inti berkas untuk mempercepatnya dapat menyebabkannya mencapai kecepatan setinggi sepersepuluh dari kecepatan cahaya. Namun, jika terlalu banyak energi diterapkan, inti berkas bisa hancur berantakan.[25]
Mendekat saja tidak cukup untuk dua inti berfusi: ketika dua inti saling mendekat, mereka biasanya tetap bersama selama kira-kira 10−20 detik dan kemudian berpisah (tidak harus dalam komposisi yang sama seperti sebelum reaksi) dan bukan membentuk satu inti.[25][26] Hal ini terjadi karena selama upaya pembentukan inti tunggal, tolakan elektrostatis merobek inti yang sedang terbentuk.[25] Setiap pasang target dan berkas dicirikan oleh penampang lintangnya—probabilitas bahwa fusi akan terjadi jika dua inti mendekati satu sama lain yang dinyatakan dalam luasan melintang yang harus ditabrak oleh partikel yang datang agar fusi dapat terjadi.[c] Fusi ini dapat terjadi sebagai akibat dari efek kuantum di mana inti dapat menembus melalui tolakan elektrostatis. Jika dua inti dapat tetap berdekatan selama melewati fase tersebut, interaksi nuklir berlipat menghasilkan redistribusi energi dan kesetimbangan energi.[25]
 Visualisasi fusi nuklir yang gagal, berdasarkan perhitungan oleh Universitas Nasional Australia[28] |
Penggabungan yang dihasilkan adalah keadaan tereksitasi[29]—disebut inti majemuk—dan karenanya ia sangat tidak stabil.[25] Untuk mencapai keadaan yang lebih stabil, penggabungan sementara dapat membelah tanpa membentuk inti yang lebih stabil.[30] Alternatifnya, inti majemuk dapat mengeluarkan beberapa neutron, yang akan membawa pergi energi eksitasi; jika yang terakhir tidak cukup untuk ekspulsi neutron, penggabungan akan menghasilkan sinar gama. Ini terjadi kira-kira 10−16 detik setelah tumbukan nuklir awal dan menghasilkan pembentukan inti yang lebih stabil.[30] Definisi dari Pihak Kerja Bersama IUPAC/IUPAP menyatakan bahwa suatu unsur kimia hanya dapat dikenali sebagai "ditemukan" jika intinya tidak meluruh dalam waktu 10−14 detik. Nilai ini dipilih sebagai perkiraan berapa lama waktu yang dibutuhkan inti untuk memperoleh elektron terluarnya dan dengan demikian menunjukkan sifat kimianya.[31][d]
Berkas tersebut melewati target dan mencapai ruang berikutnya, pemisah; jika inti baru dihasilkan, ia akan dibawa dengan berkas ini.[33] Di dalam pemisah, inti yang baru dihasilkan dipisahkan dari nuklida lain (yang berasal dari berkas asli dan produk reaksi lainnya)[e] dan dipindahkan ke pendeteksi perintang permukaan, yang menghentikan inti. Lokasi pasti dari tumbukan yang akan datang pada detektor ditandai; energi dan waktu kedatangannya juga ditandai.[33] Pemindahan ini memakan waktu sekitar 10−6 detik; agar dapat dideteksi, inti harus bertahan selama ini.[36] Inti dicatat lagi setelah peluruhannya dicatat, dan lokasi, energi, dan waktu peluruhannya diukur.[33]
Stabilitas sebuah inti disediakan oleh interaksi yang kuat. Namun, jangkauannya sangat pendek; ketika inti menjadi lebih besar, pengaruhnya terhadap nukleon (proton dan neutron) terluar melemah. Pada saat yang sama, inti terkoyak oleh tolakan elektrostatis antar proton, karena jangkauannya tidak terbatas.[37] Energi pengikatan total yang diberikan oleh interaksi kuat meningkat secara linear dengan jumlah nukleon, sedangkan tolakan elektrostatis meningkat dengan kuadrat nomor atom, yaitu yang terakhir tumbuh lebih cepat dan menjadi semakin penting untuk inti berat dan superberat.[38][39] Dengan demikian, inti dari unsur-unsur terberat diprediksi secara teoretis[40] dan sejauh ini telah diamati[41] meluruh terutama melalui mode peluruhan yang disebabkan oleh tolakan seperti: peluruhan alfa dan fisi spontan;[f] Hampir semua pemancar alfa memiliki lebih dari 210 nukleon,[43] dan nuklida teringan yang utamanya mengalami fisi spontan memiliki 238.[44] Dalam kedua mode peluruhan, inti dihambat agar tidak meluruh melalui perintang energi yang sesuai untuk setiap mode, tetapi mereka dapat ditembus.[38][39]
Partikel alfa umumnya diproduksi dalam peluruhan radioaktif karena massa partikel alfa per nukleon cukup kecil untuk menyisakan sejumlah energi bagi partikel alfa yang akan digunakan sebagai energi kinetik untuk meninggalkan inti.[46] Fisi spontan disebabkan oleh tolakan elektrostatis yang merobek inti dan menghasilkan berbagai inti dalam contoh berbeda dari pembelahan inti yang identik.[39] Dengan bertambahnya nomor atom, fisi spontan dengan cepat menjadi lebih penting: waktu paruh fisi spontan berkurang 23 kali lipat dari uranium (unsur 92) hingga nobelium (unsur 102),[47] dan 30 kali lipat dari torium (unsur 90) hingga fermium (unsur 100).[48] Model tetesan cair sebelumnya memperkirakan bahwa fisi spontan akan terjadi hampir seketika karena hilangnya perintang fisi untuk inti dengan sekitar 280 nukleon.[39][49] Model kulit nuklir selanjutnya menunjukkan bahwa inti dengan sekitar 300 nukleon akan membentuk pulau stabilitas di mana inti akan lebih tahan terhadap fisi spontan dan utamanya akan mengalami peluruhan alfa dengan waktu paruh yang lebih lama.[39][49] Penemuan selanjutnya menunjukkan bahwa pulau yang diprediksi mungkin lebih jauh dari perkiraan semula; mereka juga menunjukkan bahwa inti perantara antara aktinida berumur panjang dan pulau yang diprediksi mengalami deformasi, dan mendapatkan stabilitas tambahan dari efek kulit.[50] Eksperimen pada inti superberat yang lebih ringan,[51] serta yang lebih dekat ke pulau yang diperkirakan,[47] telah menunjukkan stabilitas yang lebih besar dari yang diperkirakan sebelumnya terhadap fisi spontan, menunjukkan pentingnya efek kulit pada inti.[g]
Peluruhan alfa dicatat oleh partikel alfa yang dipancarkan, dan produk peluruhannya mudah ditentukan sebelum peluruhan yang sebenarnya; jika peluruhan seperti itu atau serangkaian peluruhan berurutan menghasilkan inti yang diketahui, produk asli dari suatu reaksi dapat dengan mudah ditentukan.[h] (Bahwa semua peluruhan dalam rantai peluruhan memang terkait satu sama lain ditentukan oleh lokasi peluruhan ini, yang harus berada di tempat yang sama.)[33] Inti yang diketahui dapat dikenali dari karakteristik spesifik peluruhan yang dialaminya seperti energi peluruhan (atau lebih khusus, energi kinetik dari partikel yang dipancarkan).[i] Namun, fisi spontan menghasilkan berbagai inti sebagai produk, sehingga nuklida asli tidak dapat ditentukan dari turunannya.[j]
Informasi yang tersedia bagi fisikawan yang ingin menyintesis salah satu unsur superberat adalah informasi yang dikumpulkan pada pendeteksi: lokasi, energi, waktu kedatangan partikel ke pendeteksi, dan peluruhannya. Fisikawan menganalisis data ini dan berusaha menyimpulkan bahwa itu memang disebabkan oleh unsur baru dan tidak mungkin disebabkan oleh nuklida yang berbeda dari yang diklaim. Sering kali, data yang diberikan tidak cukup untuk kesimpulan bahwa unsur baru pasti dibuat dan tidak ada penjelasan lain untuk efek yang teramati; terjadi kesalahan penginterpretasian data.[k]
Kemungkinan adanya gas mulia ketujuh, setelah helium, neon, argon, kripton, xenon, dan radon, dipertimbangkan segera setelah golongan gas mulia ditemukan. Kimiawan Denmark Hans Peter Jørgen Julius Thomsen memprediksi pada bulan April 1895, setahun setelah penemuan argon, bahwa terdapat serangkaian gas yang lembam secara kimiawi yang mirip dengan argon yang akan menjembatani golongan halogen dan logam alkali: ia memperkirakan bahwa anggota ketujuh dari seri ini akan mengakhiri periode 32 unsur yang memuat torium dan uranium serta memiliki berat atom 292, mendekati angka 294 yang kini diketahui sebagai berat atom isotop oganeson pertama dan satu-satunya yang telah dikonfirmasi.[62] Fisikawan Denmark Niels Bohr mencatat pada tahun 1922 bahwa gas mulia ketujuh ini seharusnya memiliki nomor atom 118 dan memprediksi struktur elektroniknya sebagai 2, 8, 18, 32, 32, 18, 8, yang sesuai dengan prediksi modern.[63] Menyusul hal ini, kimiawan Jerman Aristid von Grosse menulis sebuah artikel pada tahun 1965 yang memprediksi kemungkinan sifat-sifat unsur 118.[13] Butuh waktu 107 tahun sejak prediksi Thomsen hingga oganeson berhasil disintesis, meskipun sifat kimianya belum diselidiki untuk menentukan apakah unsur ini berperilaku sebagai kongener radon yang lebih berat.[64] Dalam sebuah artikel tahun 1975, kimiawan Amerika Kenneth Pitzer menyarankan bahwa unsur 118 seharusnya berupa gas atau cairan volatil karena efek relativistik.[65]
Pada akhir tahun 1998, fisikawan Polandia Robert Smolańczuk menerbitkan perhitungan mengenai fusi inti atom menuju sintesis atom superberat, termasuk oganeson.[66] Perhitungannya menunjukkan bahwa unsur 118 mungkin dapat dibuat dengan menggabungkan timbal dengan kripton di bawah kondisi yang terkendali dengan cermat, dan bahwa probabilitas fusi (penampang lintang) dari reaksi tersebut akan mendekati reaksi timbal–kromium yang telah menghasilkan unsur 106, seaborgium. Hal ini bertentangan dengan prediksi bahwa penampang lintang untuk reaksi dengan target timbal atau bismut akan menurun secara eksponensial seiring dengan meningkatnya nomor atom unsur yang dihasilkan.[66]
Pada tahun 1999, para peneliti di Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley memanfaatkan prediksi ini dan mengumumkan penemuan unsur 118 dan 116, dalam sebuah makalah yang diterbitkan di Physical Review Letters,[67] dan segera setelah itu hasilnya dilaporkan dalam Science.[68] Para peneliti melaporkan bahwa mereka telah melakukan reaksi
Pada tahun 2001, mereka menerbitkan penarikan kembali (retraksi) setelah peneliti di laboratorium lain tidak dapat menduplikasi hasil tersebut dan laboratorium Berkeley sendiri juga tidak dapat menduplikasinya.[69] Pada bulan Juni 2002, direktur laboratorium mengumumkan bahwa klaim awal penemuan kedua unsur ini didasarkan pada data yang dipalsukan oleh penulis utama Victor Ninov.[70][71] Hasil eksperimen dan prediksi teoretis yang lebih baru telah mengonfirmasi penurunan eksponensial dalam penampang lintang dengan target timbal dan bismut seiring dengan meningkatnya nomor atom nuklida yang dihasilkan.[72]
Peluruhan pertama atom oganeson diamati pada tahun 2002 di Joint Institute for Nuclear Research (JINR) di Dubna, Rusia, oleh tim gabungan ilmuwan Rusia dan Amerika. Dipimpin oleh fisikawan nuklir Rusia Yuri Oganessian, tim tersebut melibatkan ilmuwan Amerika dari Lawrence Livermore National Laboratory, Kalifornia.[73] Pada tanggal 9 Oktober 2006, para peneliti mengumumkan[14] bahwa mereka secara tidak langsung telah mendeteksi secara total tiga (mungkin empat) inti oganeson-294 (satu atau dua pada tahun 2002[74] dan dua lagi pada tahun 2005) yang dihasilkan melalui tumbukan atom kalifornium-249 dan ion kalsium-48.[75][76][77][78][79]
Pada tahun 2011, IUPAC mengevaluasi hasil kerjasama peneliti Dubna dan Livermore pada tahun 2006 dan menyimpulkan: "Tiga peristiwa yang dilaporkan untuk isotop Z = 118 memiliki redundansi internal yang sangat baik, tetapi tanpa patokan kepada inti yang diketahui hal ini tidak memenuhi kriteria sebagai penemuan".[80]
Karena peluang reaksi fusi yang sangat kecil (penampang melintang fusi adalah ~0.3–0.6 pb atau ((3–6)×10−41 m2), percobaan ini memakan waktu empat bulan dan melibatkan dosis sinar sebesar 2,5×1019 ion kalsium yang harus ditembakan pada target kalifornium untuk menghasilkan peristiwa tercatat pertama yang diyakini sebagai sintesis oganeson.[81] Namun demikian, para peneliti sangat yakin bahwa hasilnya bukanlah positif palsu, karena kemungkinan deteksi seperti ini terjadi secara acak diperkirakan kurang dari 1:100.000.[82]
Pada percobaan-percobaan ini, peluruhan alfa dari tiga atom oganeson berhasil diamati. Ada juga yang mengatakan bahwa terjadi peluruhan dari satu atom lagi secara pembelahan spontan. Waktu paruh oganeson-294 sebesar 0,89 ms dan proses peluruhannya telah diketahui: 294Og meluruh 290Lv melalui peluruhan alfa. Karena hanya ada tiga inti, waktu paruh yang dihitung dari percobaan ini memiliki ketidakpastian yang besar, yaitu sebesar 0,89+1,07
−0,31 ms.[14]
Identifikasi inti atom ini sebagai 294Og diverifikasi dengan cara membuat inti 290Lv (yang diketahui merupakan hasil peluruhan 294Og) secara terpisah dengan cara membombardir 245Cm menggunakan ion 48Ca,
dan memeriksa bahwa peluruhan 290Lv yang dihasilkan dengan cara ini sesuai dengan rantai peluruhan inti atom294Og.[14] Hasil peluruhan ini sangat tidak stabil, meluruh dengan dengan waktu paruh 14 milidetik menjadi 286Fl, yang dapat mengalami pembelahan spontan atau peluruhan alfa menjadi 282Cn, yang akan kemudian mengalami pembelahan spontan.[14]
Dalam model penerowongan kuantum, waktu paruh 294Og sebelum terjadi peluruhan alfa diperkirakan 0,66+0,23
−0,18 ms[83] dengan nilai Q eksperimental yang diterbitkan pada tahun 2004[84] Perhitungan dengan nilai Q teoretis dari model makroskopis-mikroskopis Muntian-Hofman-Patyk-Sobiczewski memberikan hasil yang mirip tapi sedikit lebih rendah.[85]
Pada bulan Desember 2015, Kelompok Kerja Gabungan dari badan ilmiah internasional Persatuan Kimia Murni dan Terapan Internasional (IUPAC) dan Persatuan Fisika Murni dan Terapan Internasional (IUPAP) mengakui penemuan unsur oganeson dan menetapkan proyek kolaborasi Dubna dan Livermore sebagai penemunya.[86] Penetapan ini berdasarkan konfirmasi mengenai sifat-sifat 286Fl (cucu peluruhan dari 294Og), di Lawrence Berkeley National Laboratory, serta pengamatan rangkaian peluruhan 294Og lain oleh kelompok Dubna pada tahun 2012. Percobaan tersebut sebenarnya bertujuan mensintesis 294Ts melalui reaksi 249Bk(48Ca,3n), tetapi pendeknya waktu paruh 249Bk menyebabkan banyak inti tersebut meluruh menjadi 249Cf, sehingga sebagian hasil sintesis menjadi oganeson alih-alih semuanya menjadi tenesin.[87]
Dari 1 Oktober 2015 sampai 6 April 2016, tim Dubna melakukan percobaan serupa dengan menggunakan 48Ca untuk membombardir kalifornium dengan campuran isotop 249Cf, 250Cf, dan 251Cf, dengan tujuan menghasilkan isotop-isotop oganeson yang lebih berat yaitu 295Og dan 296Og. Digunakan dua tembakan berenergi 252 MeV dan 258 MeV. Hanya satu atom yang teramati pada 252 MeV, yang rantai peluruhannya cocok dengan yang sebelumnya diketahui dari 294Og (berakhir dengan pembelahan spontan 286Fl), dan tidak ada yang terlihat pada 258 MeV. Percobaan kemudian dihentikan, karena perekat dari bingkai sektor menutupi sasaran dan menghalangi residu penguapan untuk lolos ke alat pendeteksi. Tim Dubna berencana untuk mengulangi percobaan ini pada tahun 2017.[88]
Dengan menggunakan tata nama Mendeleev untuk unsur tanpa nama yang belum ditemukan, oganeson kadang dikenal sebagai eka-radon (sebelum 1960an dikenal sebagai eka-emanasi, karena emanasi adalah nama lama radon).[13] Pada tahun 1979, IUPAC menggunakan nama sistematis ununoctium untuk unsur ini (yang saat itu belum ditemukan), dengan simbol Uuo,[89] dan menyarankan nama inilah yang dipakai hingga unsur ini ditemukan dan dikonfirmasi.[90] Meskipun nama ini banyak digunakan di komunitas kimia di semua tingkat, mulai dari kelas kimia hingga buku teks lanjutan, saran nama ini banyak diabaikan di kalangan ilmuwan di lapangan, yang menyebutnya "unsur 118", dengan simbol E118, (118), atau bahkan cukup 118.[4]
Sebelum pencabutan hasil percobaan pada tahun 2001, para periset dari Berkeley bermaksud memberi nama unsur ghiorsium (Gh), yang diambil dari Albert Ghiorso (salah satu pimpinan tim peneliti).[91]
Peneliti Rusia melaporkan sintesis mereka pada tahun 2006. Menurut rekomendasi IUPAC, penemu elemen baru memiliki hak untuk mengusulkan sebuah nama.[92] Pada tahun 2007, kepala institut Rusia tersebut menyatakan bahwa tim tersebut mempertimbangkan dua nama untuk elemen baru: flyorium, untuk menghormati Georgy Flyorov, pendiri laboratorium penelitian di Dubna; dan moskovium, sebagai pengakuan atas Oblast Moskow tempat Dubna berada.[93] Dia juga menyatakan bahwa meskipun unsur tersebut ditemukan melalu kerja sama dengan tim Amerika Serikat, yang menyediakan target kalifornium, unsur tersebut seharusnya diberi nama untuk menghormati Rusia karena Laboratorium Flerov di JINR adalah satu-satunya fasilitas di dunia yang dapat melakukan sintesis ini. Hasilnya,[94] nama-nama ini kemudian diusulkan untuk unsur 114 (flerovium) dan unsur 116 (moscovium).[95] Namun, akhirnya nama yang diajukan untuk unsur 116 malah livermorium,[96] dan nama moscovium kemudian diusulkan dan diterima untuk unsur 115 sebagai gantinya.[97]
Menurut tradisi, nama-nama semua gas mulia diakhiri dengan "-on", kecuali helium, yang tidak diketahui sebagai gas mulia saat ditemukan. Pedoman IUPAC yang berlaku pada saat diterimanya penemuan oganeson mengharuskan semua unsur baru diberi akhiran "ium, bahkan jika ternyata menjadi halogen (biasanya berakhir dengan " -in ") atau gas mulia (yang biasanya berakhir dengan "-on").[98] Nama sementara "ununoctium" mengikuti konvensi ini, tetapi sebuah rekomendasi IUPAC baru yang diterbitkan pada tahun 2016 menyarankan akhiran "-on" untuk unsur-unsur baru dari golongan 18 (VIIIA), terlepas dari apakah unsur-unsur tersebut ternyata memiliki sifat kimia seperti gas mulia.[99]
Pada bulan Juni 2016, IUPAC mengumumkan bahwa para penemu unsur 118 berencana untuk menamakannya oganeson (simbol: Og), untuk menghormati ahli fisika nuklir Rusia Yuri Oganessian, pelopor penelitian unsur-unsur super berat yang telah berkiprah selama 60 tahun sejak bidang tersebut baru dimulai. Tim Oganessian serta teknik yang diusulkannya adalah faktor penting dalam sintesis unsur 106 sampai 118.[100] Nama tersebut diresmikan pada tanggal 28 November 2016.[97] Oganessian kemudian menanggapi penamaan tersebut:[101]
Bagi saya, ini adalah sebuah kehormatan. Penemuan elemen 118 dilakukan oleh para ilmuwan di Joint Institute for Nuclear Research di Rusia dan di Lawrence Livermore National Laboratory di AS, dan rekan-rekan saya yang mengusulkan nama oganeson. Anak-anak dan cucu-cucu saya telah tinggal di AS selama berpuluh-puluh tahun, tetapi anak perempuan saya menulis kepada saya untuk mengatakan bahwa dia tidak bisa tidur pada malam setelah mendengar berita ini karena dia menangis.[101]
— Yuri Oganessian
Upacara penamaan moskovium, tenesin, dan oganeson diadakan pada 2 Maret 2017 di Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, Moskwa.[102]
Kestabilan inti sangat berkurang dengan bertambahnya nomor atom di atas 96 (nomor atom kurium, Cm). Semua isotop bernomor atom di atas 101 mengalami peluruhan radioaktif dengan waktu paruh dibawah 30 jam. Tidak ada unsur dengan nomor atom di atas 82 (timbal) memiliki isotop stabil.[103] Hal ini disebabkan terus meningkatnya gaya tolak Coulomb antara proton dalam inti-inti tersebut, sehingga gaya nuklir kuat tidak bisa lama menahan kecenderungan terjadinya pembelahan spontan. Jika hanya memperhitungkan faktor ini, seharusnya tidak mungkin ada unsur dengan jumlah proton (nomor atom) di atas 104. Namun penelitian yang dilakukan pada 1960an menunjukkan bahwa kulit nuklir dengan sekitar 114 proton dan 184 neutron dapat menanggulangi faktor ketidakstabilan di atas, sehingga muncullah konsep "pulau stabilitas" dalam fisika nuklir. Dalam "pulau" ini, inti-inti atom diperkirakan dapat memiliki waktu paruh mencapai ribuan bahkan jutaan tahun. Walaupun para ilmuwan belum mencapai pulau ini, keberadaan unsur-unsur superberat (termasuk oganeson) menunjukkan bahwa efek kestabilan ini nyata, dan inti-inti superberat yang sejauh ini ditemukan menunjukkan kenaikan waktu paruh yang eksponensial saat mendekati posisi "pulau" ini. Oganeson bersifat radioaktif dan memiliki waktu paruh yang sepertinya kurang dari satu milisekon. Namun, angka ini masih lebih tinggi dari beberapa prediksi,[83][104] sehingga menjadi salah satu bukti pendukung gagasan "pulau stabilitas" ini.[105]
Perhitungan menggunakan model penerowongan kuantum memprediksi keberadaan beberapa isotop kaya neutron dari oganeson yang memiliki waktu paruh alfa mendekati 1 ms.[106][107]
Perhitungan teoretis terhadap jalur sintetis maupun waktu paruh isotop-isotop lain menunjukkan kemungkinan isotop-isotop yang lebih stabil daripada 294Og, terutama 293Og, 295Og, 296Og, 297Og, 298Og, 300Og dan 302Og.[83][108] Dari isotop-isotop ini, peluang terbesar untuk mendapatkan isotop berumur lebih panjang agaknya ada pada 297Og,[83][108] dan penelitian oganeson di masa depan mungkin akan difokuskan pada isotop ini. Isotop-isotop yang lebih kaya neutron lagi, terutama isotop-isotop di sekitar 313Og, juga dapat menghasilkan inti berumur panjang.[109] Karena isotop-isotop berat berumur panjang ini akan sangat memudahkan penelitian kimia terhadap oganeson, tim Dubna berencana untuk melakukan percobaan selama paruh kedua tahun 2017 dengan menggunakan campuran isotop 249Cf, 250Cf, dan 251Cf yang ditembak dengan 48Ca, dengan tujuan sintesis isotop baru 295Og dan 296Og; lalu pada tahun 2020 direncanakan penelitian serupa untuk menghasilkan 297Og. Reaksi ini juga dapat menghasilkan 293Og dan putrinya 289Lv. Isotop 295Og dan 296Og juga dapat diproduksi melalui fusi inti 248Cm dengan tembakan 50Ti; reaksi ini direncanakan di JINR dan di RIKEN pada tahun 2017–2018.[88][110][111]
Oganeson adalah anggota golongan 18 atau VIIIA, unsur-unsur tanpa elektron valensi. Anggota golongan 18 biasanya bersifat inert dalam reaksi-reaksi kimia yang umum (misalnya, pembakaran) karena kulit valensi terluarnya terisi penuh elektron. Hal ini menyebabkan energi minimum yang stabil, dengan elektron terluar yang terikat erat.[112] Oganeson diperkirakan memiliki sifat yang sama, dan kulit elektron terluarnya terisi penuh dengan elektron valensi berkonfigurasi 7s27p6.[3]
Akibatnya, beberapa peneliti memperkirakan oganeson memiliki sifat fisik dan kimia yang serupa dengan anggota golongan 18, terutama radon, gas mulia tepat berada di atas unsur ini dalam tabel periodik.[113] Mengikuti tren periodik, oganeson diperkirakan bersifat sedikit lebih reaktif daripada radon. Namun, perhitungan teoretis menunjukkan bahwa unsur ini bisa jadi jauh lebih reaktif. Selain itu, oganeson bahkan mungkin lebih reaktif daripada unsur flerovium dan kopernisium, yang berada di sebelah kiri oganeson dan di bawah unsur-unsur yang lebih reaktif yaitu timbal dan raksa.[3] Faktor yang menyebabkan kemungkinan ini adalah karena subkulit terluarnya, yaitu subkulit 7p, memiliki kestabilan energi yang lebih rendah dan jari-jari yang lebih besar.[3][l] Lebih tepatnya, interaksi spin–orbit antara elektron-elektron 7s yang inert dengan elektron-elektron 7p menyebabkan penutupan kulit kedua, dan penurunan yang signifikan dalam kestabilan kulit oganeson yang penuh.[3] Selain itu, perhitungan juga menunjukkan bahwa oganeson, tak seperti gas mulia lainnya, mengikat elektron dengan pelepasan energi–dengan kata lain, oganeson memiliki afinitas elektron yang bernilai positif,[114][115][m] disebabkan tingkat energi 8s yang terstabilkan secara relativistik dan tingkat energi 7p3/2 yang berkurang kestabilannya.[116]
Oganeson diperkirakan memiliki polarisabilitas terbesar dari semua elemen sebelum berada di tabel periodik, hampir dua kali lipat dari radon.[3] Dengan mengekstrapolasi dari gas mulia lainnya, diperkirakan oganeson memiliki titik didih antara 320 dan 380 K.[3] Ini sangat berbeda dengan nilai yang diperkirakan sebelumnya sebesar 263 K[117] atau 247 K.[118] Bahkan dengan ketidakpastian perhitungan yang besar, tampaknya sangat tidak mungkin oganeson akan menjadi gas di bawah kondisi standar,[3] dan karena kisaran cairan gas lainnya sangat sempit (antara 2 dan 9 kelvin), unsur ini seharusnya berbentuk padat pada kondisi standar. Jika oganeson membentuk gas pada kondisi standar, bagaimanapun, gas tersebut akan menjadi salah satu gas terpadat pada kondisi standar, bahkan jika gasnya monoatomik seperti gas mulia lainnya.
Karena polarisabilitasnya yang amat besar, oganeson diperkirakan memiliki energi ionisasi yang anehnya rendah (serupa dengan timbal yang energi ionisasinya sekitar 70% radon[7] dan jauh lebih kecil daripada flerovium[119]) dan fase terkondensasi pada keadaan standar.[3] Meskipun struktur kelopak pada inti dan awan elektron oganeson sangat dipengaruhi oleh efek relativistik: subkelopak elektron utama dan valensi dalam oganeson diperkirakan akan "terselimuti" oleh gas Fermi homogen dari elektron, akibat pemisahan orbit-orbit 7p yang sangat kuat dalam oganeson. Efek yang sama untuk nukleon, terutama neutron, adalah paling ringan pada kelopak neutron tertutup untuk inti 302Og dan sangat kuat pada inti hipotetis nukleotida tertutup superberat 472164, dengan 164 proton dan 308 neutron.[120]
Tidak ada senyawa oganeson yang telah disintesis, namun perhitungan senyawa teoretis telah dilakukan sejak 1964.[13] Diharapkan bahwa jika energi ionisasi elemen cukup tinggi, akan sulit untuk mengoksidasi dan oleh karena itu, bilangan oksidasi yang paling umum adalah 0 (sama seperti gas mulia lainnya);[121] Namun, ini tampaknya tidak kasusnya.[10]
Perhitungan pada molekul diatomik Og2 menunjukkan interaksi ikatan kira-kira setara dengan yang dihitung untuk Hg2, dan energi disosiasi 6 kJ/mol, kira-kira 4 kalinya Rn2.[3] Tapi yang paling mencolok, setelah dihitung senyawa ini memiliki panjang ikatan yang lebih pendek 0,16 Å daripada Rn2, yang mengindikasikan adanya interaksi ikatan yang signifikan.[3] Di sisi lain, senyawa OgH+ menunjukkan energi disosiasi (afinitas proton oganeson) yang lebih kecil dari RnH+.[3]
Ikatan antara oganeson dan hidrogen (OgH) diperkirakan sangat lemah dan dapat dianggap sebagai interaksi van der Waals murni dan bukan ikatan kimiawi yang sebenarnya.[7] Di sisi lain, dengan unsur yang sangat elektronegatif, oganeson tampaknya membentuk senyawa yang lebih stabil daripada kopernisium atau flerovium.[7] Keadaan oksidasi stabil +2 dan +4 diperkirakan di fluorida OgF2 dan OgF4.[122] Keadaan +6 akan kurang stabil karena ikatan kuat subkulit 7p1/2. Ini adalah hasil interaksi spin-orbit yang sama yang membuat oganeson biasanya tidak reaktif. Sebagai contoh, ditunjukkan bahwa reaksi oganeson dengan F2 untuk membentuk senyawa OgF2 akan melepaskan energi 106 kkal/mol di mana sekitar 46 kkal/mol berasal dari interaksi ini.[7] Sebagai perbandingan, interaksi spin-orbit untuk molekul serupa RnF2 adalah sekitar 10 kkal/mol dari energi pembentukan 49 kkal/mol.[7] Interaksi yang sama menstabilkan konfigurasi Td tetrahedral untuk OgF4, berbeda dari planar kuadrat D4h satu dari XeF4, yang diharapkan juga dimiliki oleh RnF4.[10] Ikatan Og-F paling mungkin bersifat ionik dan bukan kovalen, menghasilkan fluorida oganeson yang tidak mudah menguap.[8][123] OgF2 diprediksi akan ionik parsial karena sifat elektropositivitasnya yang tinggi.[124] Berbeda dengan gas mulia lainnya (kecuali mungkin xenon dan radon),[125][126] oganeson diperkirakan cukup elektropositif[124] untuk membentuk ikatan Og-Cl dengan klorin.[8]
I would say we're very confident.
| (besar) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |||||||||||||||||||||||||||
| 1 | H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||||||||||||||
| 5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||||||||||||||
| 6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||||||||
| 7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | ||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
