Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Книги / Популярная библиотека химических элементов
Начало сайта / Книги / Популярная библиотека химических элементов

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Безумные идеи

Как люди научились летать

Магнит за три тысячелетия

Парадоксы науки

Сын человеческий

Часы. От гномона до атомных часов

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Научно-популярные статьи

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

Популярная библиотека химических элементов

Лоуренсий

103
Lr
2 9 32 32 18 8 2
ЛОУРЕНСИЙ
[262]
5f146d17s2

Элемент №103 – последний актиноид. Последний – и самый труднодоступный. И наименее изученный. Самый долгоживущий изотоп этого элемента 260103 имеет период полураспада 3 ± 0,5 минуты.

Первое сообщение об этом элементе пришло из Беркли в 1961 г. В нем говорилось, что при облучении калифорниевой мишени ионами бора наблюдалась слабая альфа-активность с энергией 8,6 МэВ и периодом полураспада 8 ± 2 секунды. В работе приводился альфа-спектр, полученный при одном из многочисленных облучений. На спектре видна линия 8,6 МэВ, состоящая всего из 10...15 импульсов.

Существенно, что калифорниевая мишень (всего 3 мкг калифорния) не была моноизотопной. В «Радиохимическом словаре элементов», составленном известными французскими радиохимиками М. Гайсинским и Ж. Адловым (1965 г.), приведено уравнение ядерной реакции, по которой получали новый элемент:

250–25298Cf + 10–115B → 257103 + x10n.

Как видим, уравнение не отличается определенностью, но даже не это главное. В любой работе, цель которой получение нового радиоактивного элемента, самое важное и сложное – доказать, что обнаруженная активность обусловлена конкретным изотопом конкретного элемента. Для этого существует несколько хорошо зарекомендовавших себя методов: изучение зависимости эффекта от энергии бомбардирующих ионов; изучение продуктов распада новой активности; измерение углов вылета изучаемых ядер по отношению к направлению пучка бомбардирующих ионов...

В работе 1961 г. изучалась лишь зависимость выхода излучателя от энергии ионов бора. Эта зависимость оказалась такой, что она скорее отрицала, чем подтверждала предположение о том, что наблюдаемая активность принадлежит 103-му элементу.

Может быть, строгое доказательство образования атомов 103-го элемента дала химическая идентификация? Ничуть не бывало. В цитированном уже «Радиохимическом словаре элементов», авторов которого никак не заподозришь в предвзятости, черным по белому написано: «Химическую идентификацию провести не удалось». Тем не менее мир был широко оповещен, что в Беркли получен новый, 103-й элемент, названный лоуренсием – в честь изобретателя циклотрона, американского физика Эрнеста Лоуренса.

В Дубне элементом №103 начали заниматься лишь через четыре года после появления этой первой и, прямо скажем, не слишком убедительной публикации. При облучении америция-243 ионами кислорода-18 получили изотоп 256103 с периодом полураспада 35 ± 10 секунд. В 1966...1967 гг. были более детально изучены его радиоактивные характеристики, в частности сложный спектр альфа-излучения с энергией от 8,35 до 8,60 МэВ и ярко выраженным максимумом вблизи 8,42 МэВ. Затем были предприняты попытки получить и изотоп с массовым числом 257, описанный в работе 1961 г. Однако обнаружить изотоп 103-го элемента с периодом полураспада около 8 секунд и энергией альфа-частиц 8,6 МэВ так и не удалось ни в одной ядерной реакции, которая бы могла привести к образованию изотопа 257103.

Массовое число изотопа Реакция синтеза Период полураспада, сек Энергия, α-частиц, МэВ Место и год открытия
255213Am (16О, 4n)
249Cf (10, 11B, 4–5n)
20
22 ± 5
8,38
8,37 ± 0,02
Дубна, 1969
Беркли, 1971
256243Am(18O, 5n)
249Cf (11В, 3n)
35 ± 10
31 ± 3
8,35 – 8,6 (8,42 max)Дубна, 1965...1966
Беркли, 1971
257249Cf (11B, 3n)0,6 ± 0,18,87 ± 0,02»
258249Cf (15N, α, 2n)
248Cm (15N, 5n)
4,2 ± 0,68,62 ± 0,02»
259248Cm (15N, 4n)5,4 ± 0,88,45 ± 0,02»
260249Bk (18O, α, 3n)180 ± 308,03 ± 0,02»

Узнав об этих результатах, физики из Беркли «провели ревизию своих данных». Было заявлено, что если 8 секунд живет не изотоп 257103, то, значит, образовывался другой изотоп этого элемента – с массовым числом 258 или 259.

Это, конечно, верно: 98 + 5 = 103, при слиянии ядер элементов №5 и 98 составное ядро со 103 протонами просто обязано образоваться. Но образовывались ли такие ядра в берклиевских опытах 1961 г.?

Очень может быть, что образовывались. Но доказательств тому, если не считать арифметики, явно недостаточно. Наблюдали какую-то неизвестную прежде активность, но реальных оснований приписывать ее элементу №103, прямо скажем, маловато...

Лишь в 1971 г. в журнале «Physical Review» появилась статья о синтезе в Беркли сразу нескольких изотопов 103-го элемента. Результаты этой работы не вызывают сомнений. Кстати, в ней полностью подтверждаются полученные в Дубне сведения об изотопе 256103. Свойства же изотопа 257103 оказались совсем иными, чем приписанные ему в 1961 г.: период полураспада не 8, а 0,6 ± 0,1 секунды, энергия альфа-частиц 8,37 ± 0,02 МэВ вместо 8,6.

Поэтому не должно удивлять, что авторы работы, выполненной в Дубне в 1965 г., с полным правом считают себя первооткрывателями элемента №103 и ставят вопрос о его переименовании. Они предлагают назвать элемент №103 резерфордием.

И в заключение несколько слов о химии элемента №103.

Первые химические эксперименты с несколькими сотнями таких атомов радиохимики Дубны провели в 1968 г. Физики получали изотоп 258103, атомы которого хлорировали в специальной колонке, и по дочерним (а на этот раз и «внучатым») продуктам судили о летучести образовавшегося хлорида. Летучесть, как и в случае с элементом №102, оказалась минимальной. Так было определено, что элемент №103 – последний актиноид.

Спустя два года американские радиохимики установили, что в водных растворах устойчивое окислительное состояние элемента №103 – 3+. Тем самым были подтверждены еще раз предпосылки теоретиков о четырнадцати радиоактивных элементах-аналогах.

О последнем актиноиде известно еще сравнительно немногое, но, вероятно, это дело времени.

 

Резерфордий

Оглавление


Дата публикации:

22 февраля 2004 года

Электронная версия:

© НиТ. Раритетные издания, 1998

В начало сайта | Книги | Статьи | Журналы | Нобелевские лауреаты | Издания НиТ | Подписка
Карта сайта | Cовместные проекты | Журнал «Сумбур» | Игумен Валериан | Техническая библиотека
© МОО «Наука и техника», 1997...2017
Об организацииАудиторияСвязаться с намиРазместить рекламуПравовая информация
Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика