Transuranelement

Transuranelement (transuranelement, transuraner) - radioaktiva kemiska element placerade i det periodiska systemet av element av D. I. Mendeleev bakom uran , det vill säga med ett atomnummer över 92.

Grundämnen med ett atomnummer större än 100 kallas supertunga grundämnen [1] [2] eller transfermiumelement . Elva av de kända transuranelementen (93-103) är aktinider . Transuranelement med ett atomnummer större än 103 kallas transaktinoid , mer än 120 -superaktinoid . Ibland klassificeras endast transaktinider ( Z > 103) som supertunga grundämnen , inte tunga aktinider ( Z > 100).

Alla kända isotoper av transuranelement har halveringstider mycket kortare än jordens ålder . Därför, även om teorin om ön av stabilitet och den sk. magiska kärnor i skalstrukturen tillåter möjligheten till en långlivad och stabil existens av även supertunga transaktinider, kända transuranelement är praktiskt taget frånvarande i naturen och erhålls på konstgjord väg genom olika kärnreaktioner . Grundämnen upp till och inklusive fermium produceras i kärnreaktorer genom neutroninfångning och efterföljande beta-sönderfall .

Transfermium-element bildas endast genom kärnfusion . För sin produktion bombarderas målkärnor av tunga grundämnen med projektilkärnor som erhållits på acceleratorer [3] [4] .

Det första av transuranelementen neptunium Np (serienummer 93) erhölls 1940 genom att bombardera uran med neutroner . Det följdes av upptäckten av plutonium (Pu, b.p. 94), americium (Am, b.p. 95), curium (Cm, b.p. 96), berkelium (Bk, b.p. 97), Kalifornien (Jfr, b.s. 98), einsteinium (Es . , f. 99), fermium (Fm, b.s. 100), mendelevium (Md, f. s. 101), nobelium (No, f. s. 102) och lawrencium (Lr, a.s. 103). Från och med 2016 har transaktinider med atomnummer 104–118 också syntetiserats: rutherfordium (Rf, 104), dubnium (Db, 105), seaborgium (Sg, 106), borium (Bh, 107), hassium (Hs, 108) , meitnerium (Mt, 109), darmstadtium (Ds, 110), roentgenium ( Rg , 111), copernicium (Cn, 112), nihonium (Nh, 113), flerovium (Fl, 114), moscovium (Mc, 115) , livermorium (Lv, 116), tennessine (Ts, 117), oganesson (Og, 118). Försök har också gjorts att syntetisera följande supertunga transuranelement, inklusive påståenden om syntesen av elementet unbiquadium (124) och indirekta bevis för elementen unbinylium (120) och unbihexium (126), som ännu inte har bekräftats.

De kemiska egenskaperna hos lätta transuranaktinider, erhållna i viktmängder, har studerats mer eller mindre fullständigt; transfermiumelement (Md, No, Lr, och så vidare) är dåligt studerade på grund av svårigheten att erhålla och korta livslängder. Kristallografiska studier, studiet av saltlösningarnas absorptionsspektra, jonernas magnetiska egenskaper och andra egenskaper har visat att grundämnen med b.s. 93-103 - analoger av lantanider . Av alla transuranelement har plutoniumnuklid 239 Pu funnit den största användningen som kärnbränsle.

De första transuranelementen syntetiserades i början av 40-talet av 1900-talet vid Lawrence Berkeley National Laboratory ( USA ) av en grupp vetenskapsmän ledda av Edwin Macmillan och Glenn Seaborg , som tilldelades Nobelpriset för upptäckten och studien av dessa grundämnen. . Syntesen av nya transuranelement och isotoper utfördes också och fortsätter vid Livermore National Laboratory i USA , Joint Institute for Nuclear Research i USSR / Ryssland ( Dubna ), Helmholtz European Centre for the Study of Heavy Ions i Tyskland , Institutet för fysisk och kemisk forskning i Japan och andra laboratorier [5] [6] . Under de senaste decennierna har internationella team arbetat med syntesen av element i amerikanska, tyska och ryska centra.

Sökandet efter supertunga transuranelement i naturen har ännu inte varit framgångsrikt. Upptäckten av grundämnet sergenium (108) i Chelekens länder i början av 1970-talet. har inte bekräftats. År 2008 tillkännagavs upptäckten av grundämnet ecatorium-unbibium (122) i prover av naturligt torium [7] , men detta påstående är för närvarande ifrågasatt baserat på senaste försök att reproducera data med mer exakta metoder. 2011 rapporterade ryska forskare upptäckten i meteoritmaterial av spår av kollisioner med partiklar med atomnummer från 105 till 130, vilket kan vara indirekta bevis på att det finns stabila supertunga kärnor [8] .

Se även

• Superaktinider
• Syntetiserade kemiska grundämnen
• stabilitetens ö
• Teori om kärnans skalstruktur
• Magiska siffror (fysik)
• Transfermium Wars

Anteckningar

1. ↑ Ishkhanov B. S. http://nuclphys.sinp.msu.ru/spargalka/a44.htm . Föreläsningskurs "Atomkärnan och partiklarnas fysik". Fysiska fakulteten, Moscow State University.
2. ↑ Supertunga element
3. ↑ Mukhin K. Exotisk kärnfysik för nyfikna  // Vetenskap och liv . - 2017. - Nr 7 . - S. 98-103 . (ryska)
4. ↑ Konstantin Mukhin K. Exotisk kärnfysik för nyfikna  // Vetenskap och liv . - 2017. - Nr 8 . - S. 100-103 . (ryska)
5. ↑ Institutet i Dubna blev det fjärde i världen när det gäller antalet upptäckta isotoper
6. ↑ Isotoprankning avslöjar ledande  labb
7. ↑ Marinov, A.; Rodushkin, I.; Kolb, D.; Pape, A.; Kashiv, Y.; Brandt, R.; Gentry, R.V.; Miller, HW Bevis för en långlivad supertung kärna med atommassanummer A=292 och atomnummer Z=~122 i naturlig Th  (engelska)  // ArXiv.org : journal. — 2008.
8. ↑ Supertunga element som finns i kosmiska strålar  // Lenta.ru. — 2011.

Ordböcker och uppslagsverk	Stor dansk Stor katalanska Stor katalanska Britannica (online)
I bibliografiska kataloger	GND : 4185938-8 J9U : 987007546103905171 LCCN : sh85137089 NDL : 00573753