Transuraanielementit

Transuraanielementit (transuraanielementit, transuraanit) - radioaktiiviset kemialliset alkuaineet , jotka sijaitsevat D. I. Mendelejevin jaksollisessa alkuainejärjestelmässä uraanin takana , eli joiden atominumero on yli 92.

Alkuaineita, joiden atomiluku on suurempi kuin 100, kutsutaan superraskaiksi elementeiksi [1] [2] tai transfermium-elementeiksi . Yksitoista tunnetuista transuraanialkuaineista (93-103) on aktinideja . Transuraanielementtejä, joiden atomiluku on suurempi kuin 103, kutsutaan transaktinoideiksi , yli 120- superaktinoideiksi . Joskus vain transaktinidit ( Z > 103) luokitellaan superraskaiksi alkuaineiksi , ei raskaita aktinideja ( Z > 100).

Kaikilla tunnetuilla transuraanialkuaineiden isotoopeilla on puoliintumisajat paljon lyhyemmät kuin Maan ikä . Siksi vaikka vakaussaaren teoria ja ns. kuorirakenteen maagiset ytimet mahdollistavat jopa superraskaiden transaktinidejen pitkäikäisen ja vakaan olemassaolon, tunnetut transuraanielementit ovat käytännössä poissa luonnosta ja ne saadaan keinotekoisesti erilaisilla ydinreaktioilla . Alkuaineita fermiumiin asti tuotetaan ydinreaktoreissa neutronien sieppaamisen ja sitä seuraavan beetan hajoamisen avulla .

Transfermium - alkuaineet muodostuvat vain ydinfuusion avulla . Niiden tuotantoa varten raskaiden alkuaineiden kohdeytimiä pommitetaan kiihdyttimillä saaduilla ammusten ytimillä [3] [4] .

Ensimmäinen transuraanialkuaineista neptunium Np (sarjanumero 93) saatiin vuonna 1940 pommittamalla uraania neutroneilla . Sitä seurasi plutoniumin (Pu, b.p. 94), americiumin (Am, kp 95), curiumin (Cm, kp. 96), berkeliumin (Bk, kp 97), Kalifornian (vrt., b.s. 98), einsteiniumin (Es ) löytö. , b.s. 99), fermium (Fm, b.s. 100), mendelevium (Md, b.s. 101), nobelium (No, b.s. 102) ja Lawrencium (Lr, a.s. 103). Vuodesta 2016 lähtien on myös syntetisoitu transaktinideja atominumeroilla 104–118: rutherfordium (Rf, 104), dubnium (Db, 105), seaborgium (Sg, 106), borium (Bh, 107), hassium (Hs, 108) , meitnerium (Mt, 109), darmstadtium (Ds, 110), röntgenium ( Rg , 111), kopernicium (Cn, 112), nihonium (Nh, 113), flerovium (Fl, 114), moskovium (Mc, 115) livermorium (Lv, 116), tennessiini (Ts, 117), oganesson (Og, 118). On myös yritetty syntetisoida seuraavia superraskaita transuraanialkuaineita, mukaan lukien väitteet elementin unbiquadium (124) synteesistä ja epäsuorat todisteet elementeistä unbinylium (120) ja unbihexium (126), joita ei ole vielä vahvistettu.

Painomäärinä saatujen kevyiden transuraaniaktinidien kemialliset ominaisuudet on tutkittu enemmän tai vähemmän täydellisesti; Transfermium-alkuaineita (Md, No, Lr ja niin edelleen) on tutkittu huonosti niiden saannin vaikeuden ja lyhyen käyttöiän vuoksi. Kristallografiset tutkimukset, suolaliuosten absorptiospektrien, ionien magneettisten ominaisuuksien ja muiden ominaisuuksien tutkiminen ovat osoittaneet, että alkuaineet, joilla on b.s. 93-103 - lantanidien analogit . Kaikista transuraanialkuaineista plutoniumnuklidi 239 Pu on löytänyt eniten käyttöä ydinpolttoaineena.

Ensimmäiset transuraanialkuaineet syntetisoitiin 1900-luvun 40-luvun alussa Lawrence Berkeley National Laboratoryssa ( USA ) Edwin Macmillanin ja Glenn Seaborgin johtaman tiedemiesryhmän toimesta , joille myönnettiin Nobel-palkinto näiden alkuaineiden löytämisestä ja tutkimuksesta. . Uusien transuraanialkuaineiden ja isotooppien synteesi on myös suoritettu ja jatkuu Livermoren kansallisessa laboratoriossa USA : ssa , Joint Institute for Nuclear Research in the USSR / Venäjällä ( Dubna ), Helmholtzin eurooppalaisessa raskaiden ionien tutkimuskeskuksessa Saksassa . , Japanin fysikaalisen ja kemiallisen tutkimuksen instituutti ja muut laboratoriot [5] [6] . Viime vuosikymmeninä kansainväliset tiimit ovat työstäneet elementtien synteesiä amerikkalaisissa, saksalaisissa ja venäläisissä keskuksissa.

Superraskaiden transuraanialkuaineiden etsiminen luonnosta ei ole vielä onnistunut. Alkuaine sergenium (108) löydettiin Chelekenin maista 1970-luvun alussa. ei ole vahvistettu. Vuonna 2008 ilmoitettiin elementin ecatorium-unbibium (122) löytymisestä luonnollisen toriumin näytteistä [7] , mutta tämä väite on tällä hetkellä kiistanalainen perustuen viimeaikaisiin yrityksiin toistaa tiedot tarkemmilla menetelmillä. Vuonna 2011 venäläiset tutkijat ilmoittivat löytäneensä meteoriittiaineesta jälkiä törmäyksistä hiukkasten kanssa, joiden atomiluku on 105-130, mikä saattaa olla epäsuora todiste stabiilien superraskaiden ytimien olemassaolosta [8] .

Katso myös

• Superaktinidit
• Syntetisoidut kemialliset alkuaineet
• vakauden saari
• Teoria ytimen kuorirakenteesta
• Maagiset numerot (fysiikka)
• Transfermium Wars

Muistiinpanot

1. ↑ Ishkhanov B. S. http://nuclphys.sinp.msu.ru/spargalka/a44.htm . Luentokurssi "Atomin ytimen ja hiukkasten fysiikka". Moskovan valtionyliopiston fysiikan tiedekunta.
2. ↑ Erittäin raskaita elementtejä
3. ↑ Mukhin K. Eksoottista ydinfysiikkaa uteliaille  // Tiede ja elämä . - 2017. - Nro 7 . - S. 98-103 . (Venäjän kieli)
4. ↑ Konstantin Mukhin K. Eksoottista ydinfysiikkaa uteliaille  // Tiede ja elämä . - 2017. - Nro 8 . - S. 100-103 . (Venäjän kieli)
5. ↑ Dubnan instituutista tuli neljäs maailmassa löydettyjen isotooppien lukumäärällä mitattuna
6. ↑ Isotooppiluokitus paljastaa johtavat  laboratoriot
7. ↑ Marinov, A.; Rodushkin, I.; Kolb, D.; Pape, A.; Kashiv, Y.; Brandt, R.; Gentry, R.V.; Miller, HW Todisteita pitkäikäisestä superraskasta ytimestä, jonka atomimassaluku A=292 ja atomiluku Z=~122 luonnollisessa Th :ssä  (englanniksi)  // ArXiv.org : Journal. – 2008.
8. ↑ Kosmisista säteistä löydettyjä superraskaita elementtejä  // Lenta.ru. – 2011.

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Suuri tanskalainen Suuri katalaani Suuri katalaani Britannica (verkossa)
Bibliografisissa luetteloissa	GND : 4185938-8 J9U : 987007546103905171 LCCN : sh85137089 NDL : 00573753