104
|
Резерфордий
|
|
5f
14
6d
2
7s
2
|
Резерфо?рдий
(Rf),
лат.
Rutherfordium
, до 1997 года в
СССР
и России был известен как
курчато?вий
(Ku) ? 104-й
элемент
в
периодической системе
. Резерфордий ? высокорадиоактивный
искусственно синтезированный элемент
,
период полураспада
наиболее стабильного из известных
изотопов
(
267
Rf) составляет около 1,3 часа. Этот элемент не может где-либо использоваться и про него мало что известно, поскольку он никогда не был получен в макроскопических количествах. Резерфордий ? первый
трансактиноидный
элемент, его предсказанные химические свойства близки к
гафнию
.
Впервые сто четвёртый элемент
периодической системы
был синтезирован в
1964 году
учёными
Объединённого института ядерных исследований
в
Дубне
под руководством
Г. Н. Флёрова
. Они обстреливали мишень из плутония-242 ядрами неона-22 энергией около 115 МэВ:
Образовавшиеся атомы 104-го элемента попадали в среду газообразного
хлорида циркония
, где связывались с хлором и переносились к детекторам спонтанного деления.
Удалось выделить в наблюдаемом спонтанном делении два периода полураспада ? 0,1 и 3,5 с, а также количественно оценить химические свойства элемента ? температуру кипения RfCl
4
, равную 450±50°. Это достижение было признано как
научное открытие
и занесено в
Государственный реестр открытий СССР
под № 37 с приоритетом от 9 июля 1964 года
[1]
. В дальнейшем первый из указанных периодов полураспада не подтвердился (
260
Rf имеет период полураспада 21 мс), тогда как второй соответствует
259
Rf (по современным данным 2,8 с).
В
1969 году
элемент был получен группой учёных в
Университете Беркли, Калифорния
, которые утверждали, что не смогли повторить эксперименты советских учёных. Они использовали мишень из калифорния-249, которую облучали ионами углерода-12
[2]
:
Синтез по американской методике был независимо подтверждён в 1973 году идентификацией резерфордия как источника наблюдаемых K
α
-рентгеновских линий, свидетельствующих об образовании продукта распада резерфордия ? нобелия-253
[3]
.
В 1974 году в Объединённом институте ядерных исследований получили резерфордий в реакции холодного слияния атомов свинца-208 и титана-50
[4]
:
В 1970 году исследователи из Калифорнийского университета под руководством
Альберта Гиорсо
получили резерфордий-261 в реакции слияния ядер кюрия-248 и кислорода-18
[5]
:
В 1996 году в Беркли был получен изотоп резерфордий-262 при облучении плутония-244 ионами неона-22
[6]
:
В 1999 году был открыт изотоп резерфордий-263 при электронном захвате дубния-263
[7]
.
В
2000 году
физикам из Дубны удалось получить резерфордий при облучении мишени из урана-238 ионами магния-26
[8]
:
Советские учёные, первыми заявившие о синтезе нового элемента, предложили название
курчатовий
(
Kurchatovium, Ku
) в честь выдающегося советского
учёного-физика
И. В. Курчатова
[9]
.
В 1992 году совместная рабочая группа
Международного союза теоретической и прикладной химии
и
Международного союза теоретической и прикладной физики
по трансфермиевым элементам (
англ.
Transfermium Working Group
) оценила заявки об открытии элемента 104 и сделала вывод, что обе группы привели достаточные доказательства его синтеза и честь открытия должна быть разделена между ними
[10]
.
Американцы ответили на выводы комиссии, заявив, что она придаёт слишком большое значение результатам группы Объединённого института ядерных исследований. В частности, они указали, что за 20 лет советские учёные несколько раз изменяли детали своих заявлений о свойствах нового элемента, что советские учёные и не отрицали. Они также обвинили TWG в том, что та чересчур доверяет химическим опытам, проведённым советскими учёными, и что в комиссии нет квалифицированных специалистов. TWG ответила, что это не имеет значения и что они учли все возражения, приведённые американской группой, и заявили, что не находят причин для пересмотра их заключения о приоритете открытия
[11]
. В конце концов, ИЮПАК использовал название, предложенное американцами
[12]
, что может некоторым образом указывать на то, что они изменили своё решение.
В 1994 году Международный союз теоретической и прикладной химии предложила название ≪дубний≫, поскольку название ≪резерфордий≫ было предложено для 106-го элемента, и Международный союз теоретической и прикладной химии считал, что группа Объединённый институт ядерных исследований должна быть достойно почтена за их вклад. Однако на этом спор по поводу названий для элементов 104?107 не закончился. Только в 1997 году дискуссия была завершена, и для 104-го элемента было принято текущее название ≪резерфордий≫, а для элемента 105 ? название ≪дубний≫.
Название ≪резерфордий≫ в честь выдающегося английского физика
Эрнеста Резерфорда
было принято Международным союзом теоретической и прикладной химии в 1997 году (одно время ≪резерфордием≫ назывался 106-й элемент ?
сиборгий
). До принятия этого названия элемент назывался ≪уннильквадием≫, обозначение Unq (в соответствии с общим
соглашением
о наименовании элементов, названия которых пока не утверждены, от латинских названий
цифр
1, 0 и 4).
Ранние расчёты показывали
[
когда?
]
, что релятивистские эффекты в электронных оболочках резерфордия могут быть достаточно сильными, чтобы p-орбитали имели меньший уровень энергии, нежели d-орбитали, что делало бы его химические свойства похожими на свойства свинца. Но более точные расчёты и изучение полученных соединений показали, что он ведёт себя, как и остальные элементы IV группы.
Химические свойства резерфордия были определены с использованием ультрамалых количеств вещества чешским химиком
Иво Звара
. Было установлено, что 104 элемент химически является аналогом
гафния
. В степени окисления +4 он образует летучие при температурах 250?300 °C
галогениды
RfCl
4
и RfBr
4
[13]
. При экстракционных процессах с участием сложных комплексных ионов поведение резерфордия значительно отличается от поведения ионов трёхвалентных актиноидов и свидетельствует о существовании в этих системах иона Rf
4+
, что доказывает его сходство с гафнием
[7]
.
На начало 2016 года известно 16
изотопов
резерфордия (а также 4
ядерных изомера
) с массовыми числами от 253 до 270 и периодом полураспада от долей микросекунд до 1,3 часа (
267
Rf).
- ↑
Научные открытия России.
(неопр.)
Дата обращения: 28 января 2011.
Архивировано
22 апреля 2012 года.
- ↑
A. Ghiorso, M. Nurmia, J. Harris, K. Eskola, P. Eskola.
Positive Identification of Two Alpha-Particle-Emitting Isotopes of Element 104 // Physical Review Letters. ? 1969. ?
Т. 22
,
№ 24
. ?
С. 1317?1320
. ?
doi
:
10.1103/PhysRevLett.22.1317
.
- ↑
C. E. Bemis, et al.
X-Ray Identification of Element 104 // Physical Review Letters. ? 1973. ?
Т. 31
,
№ 10
. ?
С. 647?650
. ?
doi
:
10.1103/PhysRevLett.31.647
.
- ↑
Yu. Ts. Oganessian.
Experiments on the synthesis of neutron-deficient kurchatovium isotopes in reactions induced by
50
Ti Ions // Nuclear Physics A. ? 1975. ?
Т. 38
,
№ 6
. ?
С. 492?501
. ?
doi
:
10.1016/0375-9474(75)91140-9
.
- ↑
A. Ghiorso, M. Nurmia, K. Eskola, P. Eskola.
261
Rf; new isotope of element 104 // Physics Letters B. ? 1970. ?
Т. 32
,
№ 2
. ?
С. 95?98
. ?
doi
:
10.1016/0370-2693(70)90595-2
.
- ↑
M. R. Lane, et al.
Spontaneous fission properties of 104262Rf // Physics Letters C. ? 1996. ?
Т. 53
,
№ 6
. ?
С. 2893?2899
. ?
doi
:
10.1103/PhysRevC.53.2893
.
- ↑
1
2
J. V. Kratz.
Critical evaluation of the chemical properties of the transactinide elements (IUPAC Technical Report)
// Pure and Applied Chemistry. ? 2003. ?
Т. 75
,
№ 1
. ?
С. 103
. ?
doi
:
10.1351/pac200375010103
.
Архивировано
26 июля 2011 года.
- ↑
Yu. Lazarev, et al.
Decay properties of 257No, 261Rf, and 262Rf // Physical Review C. ? 2000. ?
Т. 62
,
№ 6
. ?
doi
:
10.1103/PhysRevC.62.064307
.
- ↑
Г. Н. Флеров ≪Синтез и поиск трансурановых элементов≫. Журнал ≪Природа≫ № 9. 1972 г.
- ↑
Discovery of the transfermium elements. Part II: Introduction to discovery profiles. Part III: Discovery profiles of the transfermium elements // Pure and Applied Chemistry. ? 1993. ?
Т. 65
,
№ 8
. ?
С. 1757?1814
. ?
doi
:
10.1351/pac199365081757
.
- ↑
A. Ghiorso, G. T. Seaborg, Yu. Ts. Organessian, I. Zvara, P. Armbruster, F. P. Hessberger, S. Hofmann, M. Leino, G. Munzenberg, W. Reisdorf, K.-H. Schmidt.
Responses on 'Discovery of the transfermium elements' by Lawrence Berkeley Laboratory, California; Joint Institute for Nuclear Research, Dubna; and Gesellschaft fur Schwerionenforschung, Darmstadt followed by reply to responses by the Transfermium Working Group // Pure and Applied Chemistry. ? 1993. ?
Т. 65
,
№ 8
. ?
С. 1815?1824
. ?
doi
:
10.1351/pac199365081815
.
- ↑
Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1997) // Pure and Applied Chemistry. ? 1997. ?
Т. 69
,
№ 12
. ?
С. 2471?2474
. ?
doi
:
10.1351/pac199769122471
.
- ↑
Gaggeler, Heinz W.
Lecture Course Texas A&M: Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements
(неопр.)
(PDF) (5 ноября 2007). Дата обращения: 30 марта 2010. Архивировано из
оригинала
22 июня 2012 года.
Ссылки на внешние ресурсы
|
---|
| |
---|
В библиографических каталогах
| |
---|