transzurán elemek
Az úgynevezett kémiai elemek, amelyek egy-egy sorszámot nagyobb, mint 92 m. E. Az időszakos nyomon urán. Minden jelenleg ismert transzurán elemek szintetizáltuk nukleáris reakciók; ezek mind erősen radioaktív felezési izotópok általában kicsi.
Ez az első alkalom próbálta szintetizálni transzurán elemek neves olasz fizikus Enrico Fermi. 1934-ben ő volt a célpontja a neutron besugárzott urán. Tudományos indokolt, hogy az izotóp urán-238 befog egy neutront alakítjuk urán-239, amely a kibocsátó β - -Átlagos válik izotóp az első transzurán elemek Z = 93. Fermi nevezte Hesperus. Az viszont, β - Hesperia bomlás képződését eredményezi a következő transzurán Z = 94 (Ausonia):
Egyes tudósok más országokban jött egy hasonló következtetésre jutott. Azonban hamarosan kiderült, hogy ezek az érvek rossz. „Transzurán” elemek valójában bizonyult fragmensei urán hasadási neutronok - elemek közepén található a periódusos rendszer (például bárium, és lantán).
A korszak megbízható szintézise transzurán elemek kezdődött 1940-ben amerikai kutatók E. McMillan és Frederick Eyblson kapott neptunium (Z = 93). Ugyanebben az évben, az alkalmazottakkal szintetizált Seaborg plutónium (Z = 94). Új termékek nevezték a bolygók Neptunusz és a Plútó, található a Naprendszerben az Uránusz.
Ma már ismert, 15 izotópjai neptunium és plutónium annyi. Várható élettartamuk jelentősen alacsonyabb a Föld korát. Ezért ők nem élték túl a bolygónkon alapítása óta. Izotópok követő transzurán elemek még rövidebb felezési idő.
Mindezek a transzurán elemek úgy készítettük, hogy a fény bombázó részecskék: neutronok, protonok, deuteronokat (nehéz hidrogén izotóp atommag) vagy alfa-részecskék. A célok használt elemek, a díjak az atommagok, amelyek 1 vagy 2 kisebb, mint az elem - szintézis termék. Például, a plutónium-239-t eredményeként kapott nukleáris reakciók:
238 U (n, γ) 239 U → β - → Np → β - → Pu,
és kalifornium-245 a következő módon:
Ahogy haladunk a régió nagy Z értékek nehézségek szintézis jelentősen megnövekedett. felezési izotópok előállítása kisebb lett, és a munka erősen radioaktív gyógyszerek - sokkal veszélyesebb. A számos nehéz transzurán elemek kellett dolgozni a kutatók megmérték a legjobb mikrogramm. Itt van egy érdekes tény: a cél Einstein szintéziséhez használt mendelévium tartalmazta. 109 №99 atomból. Ezért a szintézis sebessége a későbbi transzurán elemek hirtelen lelassult. Használata tüdő bombázzuk részecskék használhatatlanná válnak, mivel nem volt lehetséges, hogy felhalmozódnak, mint bármely jelentős mennyiségű, mondjuk, elemek Z = 100 és 101 alkalmazásra célokat.
Továbbfejlesztése transzurán „szárazföldi” szükséges az új ötletek és új módszerek szintézise. Ahhoz, hogy a mesterséges elemek három digites számokat kutatók kezdték használni gyorsított többszörösen töltött ionok a könnyű elemek a periódusos rendszer, mint például a bór, a neon, szén, nitrogén, oxigén, argon. Először meg kellett megfosztja őket atomok ahány elektron, majd erős gyorsítók felgyorsítja az ionok nagy energiákat. Ezáltal lehullt komplexitás a választott célokat. Mivel az utóbbi már fel lehet használni könnyen rendelkezésre álló elemek, mint például az urán, plutónium, americium, vagy Curium. Itt van néhány a nukleáris reakció által szintetizált akadémikus G. N. Flerovym az alkalmazottal kurchatovium (Z = 104), tiszteletére nevezték el a kiemelkedő szovjet fizikus I. V. Kurchatova: 242 Pu (október 22 Ne, 4n) 260 Ku. Ha a szintézis transzurán elemek Z = 93-101 elsősorban végzett az amerikai fizikus vezette G. Seaborg, akkor az elemek a „második száz” vezetés került a szovjet tudósok a laboratóriumi Magreakciók A Közös Nukleáris Kutatóintézet a Dubna.
De itt az alkotók az új elemek lappangó sokkal nagyobb nehézséget. Szó volt együtt dolgozni az egyes atomok által termelt nukleáris reakciókat. Míg ezek az atomok szétesnek eredményeként spontán hasadási - az elsődleges típusú radioaktív bomlás nehéz transzurán elemek. A felezési mért frakciók egy második (például, az izotóp 261 107T1 / 2 = 0,015 c).
A periódusos rendszer elemeinek (. Lásd színű betét) a zárójelbe a szimbólum nem az elemek Z = 102, melynek neve - Nobel - javasolták a kutatók a Nobel Intézet Stockholmban, amely üzenet szintéziséhez ez az elem 1957-ben nem igazolódott. A megbízható szintézise 102 elem által hordozott szovjet fizikus, aki javasolta a nevét „zholioty” (tiszteletére Frederic Joliot-Curie). Elem Z = 103 elemzi laurencium (Lr) - a feltaláló után a ciklotron Lawrence, és az elem a Z = 105 - nielsbohrium (Ns) -to után a dán fizikus, Niels Bohr. Mindkét elemek is jelentősen először kapott Dubna. De az amerikai kutatók javasolják a 105. elem neve „Gany” (tiszteletére a német radiochemist O. Ghána, az egyik felfedezője a jelenség a maghasadás urán). Az elemek Z = 106, 107, 108, 109 és 110, amíg a kért címei. Ezek az elemek szintetizálódnak alapvetően új módszer: például abban az esetben, a szintézis a 106. és a 107. célpontként stabilak voltak elemek az ólom és a bizmut, és bombázzák „kagyló” - többszörösen töltött ionok króm:
82 207 Pb (24, 54 Cr, 2n) 259 106 83 209 és a Bi (54-24 Cr, 2n) 261 107.
Mi a határa a mesterséges termelés transzurán elemek? Ez a kérdés, és nem válaszolt. A közép-60s. elmélet szerint egyes szupernehéz elemek atommagok, amelyek egy bizonyos számú protonok (114, 126, 164) vagy a neutronok (184, 196) lehet egy nagyon hosszú felezési viszonyítva spontán hasadási. Ezt a hipotézist a „szigetek a viszonylagos stabilitás” ismeretlen elemeket vezetett kísérletek szintézisét és kimutatási még természetes tárgyak. De számos kísérletek nem vezettek sikerre. Itt látható egy példa egy nukleáris reakció, amelynek során a megkísérelt szintetizálni elem Z = 114: 96 242 cm-es (18, 40 Ar, 4n) 284.114.
Végrehajtása szintézisét számos transzurán elemek megnyitott vegyészek kiterjedt kutatási terület. Azt lehet mondani, hogy van egy új kémiai tudományok - kémia transzurán elemek. Tulajdonságaik váratlanok voltak, és egyedi (lásd. Aktinidák), ezek jelentősen eltérnek a megfelelő elemek a hatodik időszakban.
Sok a transzurán elemek a gyakorlati használat során. A legfontosabb izotópja plutónium-239 - mint a hatékony nukleáris üzemanyag. Válogatott izotópjai neptunium, a plutóniumot americium és curium használnak úgynevezett izotópos áramforrások.