Основы радиохимии и радиоэкологии (стр. 47 из 63)
10.11.1 ОБЩИЕ СВОЙСТВА ТРАНСАКТИНОИДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Трансактиноидные элементы характеризуются заполнением 6d и 7s – уровней атома. К ним относятся элементы, начиная со 104 и заканчивая 118. В соответствии с актиноидной гипотезой последним из 5 f элементов должен быть элемент №103 лоуренсий (5f14 6d1 7s2 ).
Основным методом получения важнейших изотопов 104-106-го элементов является облучение актиноидов Pu, Am 96Cm, 97Bк, 98Cf ускоренными тяжелыми ионами углерода, кислорода и неона. Принципиально важным, с этой точки зрения, должно было оказаться открытие элемента №104 и изучение его свойств. Это позволило бы подтвердить или опровергнуть актиноидную гипотезу.
Основным методом получения важнейших изотопов 104-106-го элементов является облучение актиноидов Pu, Am 96Cm, 97Bк, 98Cf ускоренными тяжелыми ионами углерода, кислорода и неона. Принципиально важным, с этой точки зрения, должно было оказаться открытие элемента №104 и изучение его свойств. Это позволило бы подтвердить или опровергнуть актиноидную гипотезу. Элемент № 104 был синтезирован в 1964 году в Дубне группой Г. Н. Флерова, облучением 242Pu ядрами 22Ne
10.11.2 РЕЗЕРФОРДИЙ (104Rf до 1974 г. КУРЧАТОВИЙ)
| 104 Rf257РезерфордийRutherfordium | [Rn]7s25f146d2 |
Элемент с порядковым Резерфордий . 104-й элемент был впервые синтезирован в Дубне в 1964 г. Его получила группа ученых Лаборатории ядерных реакций во главе с Г.Н. Флеровым.
Для синтеза элемента №104 в циклотроне Объединенного института ядерных исследований была выбрана реакция:
24294Pu + 2210Ne → 260104 + 410n.
Математически все очень просто, но полное слияние ядер плутония и неона с последующим распадом ядра 264104 на изотоп 260104 и четыре нейтрона происходит только в одном из нескольких миллиардов случаев. В ходе многочисленных экспериментов была определена оптимальная энергия бомбардирующих частиц – та, при которой возможно образование наибольшего числа атомов 104-элемента. Оказалось, что наиболее эффективен обстрел плутониевых мишеней ионами неона-22 с энергией около 115 МэВ. Но и в этих условиях за 6 часов облучения регистрировался всего один акт спонтанного деления. В заключительном эксперименте, проведенном летом 1964 г., было зарегистрировано около 150 ядер нового элемента. Эксперимент длился больше 1000 часов.
В настоящее время получены изотопы дубния с массовыми числами 257-261. Их периоды полураспада от 11 мин у
Rf до 70 с у 
Rf.Элемент №104 и идентифицирован чешским ученым Иво Зварой с помощью специальных экспрессных методов анализа.
В основу метода легли различия в летучести газообразных галогенидов элементов 111 и 1У групп периодической системы, разделяемых в потоке газа. Если элемент аналог гафния, то его хлорид будет более летучим, чем хлориды редкоземельных и актиноидных элементов. Таким образом, было показано, что резерфордий резко отличается по своим свойствам от предыдущих элементов.
После открытия дубния стало ясно, что он, не являясь актиноидом, ведет себя подобно лантаноидам. Эти элементы являются аналогами дубний-тантала, сиборгий- вольфрама и борий -рения.
Рис. Схема установки для экспрессного разделения короткоживущих изотопов 1 – мишень; 2 – пучок ускоренных ионов; 3 – газовый тракт; 4 – ловушка для твердых частиц; 5 детекторы
Все исследования свойств Rf и его соединений выполнены с использованием ультрамалых количеств его атомов. Установлено, что в степени окисления +4 он образует летучие при температурах 250—300 °C галогениды RfCl4 и RfBr4. При экстракционных процессах с участием сложных комплексных ионов поведение Rf значительно отличается от поведения ионов трехвалентных актиноидов и свидетельствует о существовании в этих системах иона Rf4+. Резерфордий — первый трансактиноидный элемент, его предсказанные химические свойства близки к гафнию. Как было обнаружено в химическом отношении резерфордий ведет себя подобно гафнию и элементам 1У В группы; его электронная конфигурация 5f14 6d2 7s2. Первоначально элемент был назван курчатовием, а в последствие резерфордием. В настоящее известно 16 изотопов резерфордия (а также 5 изомеров) с массовыми числами от 253 до 268 и периодом полураспада от долей микросекунд до 13 часов (265Rf). Их периоды полураспада от 11 мин у
Rf до 70 с у Rf Как было обнаружено в химическом отношении резерфордий ведет себя подобно гафнию и элементам 1У В группы; его электронная конфигурация 5f14 6d2 7s2 . Соткрытием резерфордия стало ясно, что он, не являясь актиноидом, ведет себя подобно лантаноидам. Эти элементы являются аналогами дубний-тантала, сиборгий- вольфрама и борий -рения.10.11.3 ДУБНИЙ (НИЛЬСБОРИЙ, ГАНИЙ)
| 105 Db260ДубнийDubnium | [Rn]7s25f146d3 |
Открытию элемента с атомным номером 105 параллельно шли два больших научных коллектива: Лаборатория ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований в Дубне и Радиационная лаборатория имени Эрнста Лоуренса в Беркли, США. В Дубне элемент сумели получить раньше и назвали нильсборием в честь Нильса Бора. Американские физики, получившие элемент №105 двумя месяцами позже, предложили для него свое название – ганий, в честь Отто Гана. Под этим названием он и фигурирует в американской литературе
Br( 
О, 5n) 
Db 
.Чуть позже были синтезированы элементы с атомными номерами 106-107.
| 106 Sg263СиборгийSeaborgium | [Rn]7s25f146 |
Сечения активации этих реакций очень малы и резко уменьшаются с возрастанием атомного номера образующегося составного ядра. Более благоприятным с этой точки зрения является использование в качестве материала мишени ядер свинца и висмута, а качестве бомбардирующих частиц- ионов хрома и более тяжелых элементов. Использование такой комбинации позволило получить элементы с порядковыми номерами 106 и 107:
Период полураспада 7.10-3 с. | 107 Bh262БорийBohrium | [Rn]7s25f146d5 |
| 108 Hs265НассийHassium | [Rn]7s25f146d6 |
Element 108, HassiumHassium (symbol Hs) was discovered almost simultaneously in 1984 at the Joint Institute for Nuclear Research at Dubna and Institute for Heavy Ion Research (Gesellschaft fur Schwerionenforschung) in Darmstadt, Germany. The temporary name for this element offered by IUPAC was Unniloctium (symbol Uno). The name Hahnium (symbol Ha), after Otto Hahn proposed in August 1994. However, finally the final name Hassium was ratified by the IUPAC Council meeting in Geneva in August 1997 and internationally accepted in the honor of the state Hessen (capital Wiesbaden) - German state where Institute for Heavy Ion Research is located.
| 109 Mt266МейтнерийMeitnerium | [Rn]7s25f146d7 |
The element 109, Meitnerium (symbol Mt) was synthesized in 1982 by Gottfried Munzenberg, Peter Armbruster with coworkers at the Institute for Heavy Ion Research (Gesellschaft fur Schwerionenforschung) in Darmstadt, Germany and named after Lise Meitner, the Austrian physicist. at the beginning, the name Unnilennium (symbol Une) was recommended, but in 1997, however, the name Meitnerium was accepted.
| 110 Ds271ДармштадтийDarmstadtium | [Rn]7s15f146d9 |
The date and time of element 110, Darmstadtium (symbol Dm) discovery is November 9, 1994 in 16:39 at the Institute for Heavy Ion Research (Gesellschaft fur Schwerionenforschung, GSI) in Darmstadt, Germany. The only one atom was produced at the beginning.
The discovered isotope mass number was 269 (269 times heavier than hydrogen atom). It was produced by fusion of nickel and lead atoms accelerated in UNILAC accelerator of GSI. Only one atom of Darmstadtium was prepared during very long time after fusion of billions of nickel and lead atoms. IUPAC confirmed the discovery in 2001. The trivial name proposed by IUPAC was Uununnilium (symbol Uun). Nonofficial names for this element are eka-platinum, because of the belonging to the platinum group and policium, because of the Germany police number 110.
| 111 Rg284РетгенийRoentgenium | [Rn]7s15f146d10 |
The element 111 Roentgenium (symbol Rg) had been discovered 8th December 1994. The original name was Unununium (symbol Uuu). In accordance with the procedures established by IUPAC for the naming of elements, the name Roentgenium and the symbol Rg has been proposed for this noble metal analogous to copper, silver and gold in honour of famous scientists, Wilhelm Conrad Rontgen, the X-rays discoverer. The priority of the first preparing was granted by IUPAC to Sigurd Hofmann, et al at Gesellschaft fur Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany.
| 112 Uub288УнунбиумUnunbium | [Rn]7s25f146d10 |
The element 112, Ununbium (symbol Uub), also known as eka-mercury was synthesized on 9th February 1996 at 22:37 at SHIP, Gesellschaft fur Schwerionenforschung in Darmstadt, Germany. The name Ununbium is a systematic IUPAC name for this element, which should be changed sooner or latter. In the first experiment only two nuclei of Ununbium-277 were synthesized by bombarding of the lead target by accelerated in a heavy ion accelerator zinc ions.