Трансурановые элементы
Трансура́новые элеме́нты (заурановые элементы, трансураны) — радиоактивные химические элементы, расположенные в периодической системе элементов Д. И. Менделеева за ураном, то есть с атомным номером больше 92.
Элементы с атомным номером более 100 называются сверхтяжёлыми элементами или трансфермиевыми элементами. Одиннадцать из известных трансурановых элементов (93—103) принадлежат к числу актиноидов. Трансурановые элементы с атомным номером более 103 называются трансактиноидами, более 120 — суперактиноидами. Иногда к сверхтяжёлым элементам относят только трансактиноиды (Z > 103), не включая в их число тяжёлые актиноиды (Z > 100).
Все известные изотопы трансурановых элементов имеют период полураспада значительно меньший, чем возраст Земли. Поэтому, хотя теории Острова стабильности и т. н. магических ядер оболочечного строения допускают возможность долгоживущего и стабильного существования даже сверхтяжёлых трансактиноидов, известные трансурановые элементы практически отсутствуют в природе и получаются искусственно посредством различных ядерных реакций. Элементы до фермия включительно образуются в ядерных реакторах в результате захвата нейтронов и последующего бета-распада.
Трансфермиевые элементы образуются только в результате слияния ядер. Для их производства бомбардируют ядра-мишени тяжёлых элементов ядрами-снарядами, полученными на ускорителях.
Первый из трансурановых элементов нептуний Np (порядковый номер 93) был получен в 1940 г. бомбардировкой урана нейтронами. За ним последовало открытие плутония (Pu, п.н. 94), америция (Am, п.н. 95), кюрия (Cm, п.н. 96), берклия (Bk, п.н. 97), калифорния (Cf, п.н. 98), эйнштейния (Es, п.н. 99), фермия (Fm, п.н. 100), менделевия (Md, п.н. 101), нобелия (No, п.н. 102) и лоуренсия (Lr, п.н. 103). По состоянию на 2016 г., синтезированы также трансактиноиды с порядковыми номерами 104—118: резерфордий (Rf, 104), дубний (Db, 105), сиборгий (Sg, 106), борий (Bh, 107), хассий (Hs, 108), мейтнерий (Mt, 109), дармштадтий (Ds, 110), рентгений (Rg, 111), коперниций (Cn, 112), нихоний (Nh, 113), флеровий (Fl, 114), московий (Mc, 115), ливерморий (Lv, 116), теннессин (Ts, 117), оганесон (Og, 118). Также предпринимались попытки синтеза следующих сверхтяжёлых трансурановых элементов, в том числе были заявления о синтезе элемента унбиквадий (124) и косвенных свидетельствах о элементах унбинилий (120) и унбигексий (126), которые пока не подтверждены.
Химические свойства лёгких трансурановых актиноидов, получаемых в весовых количествах, изучены более или менее полно; трансфермиевые элементы (Md, No, Lr и так далее) изучены слабо в связи с трудностью получения и короткими временами жизни. Кристаллографические исследования, изучение спектров поглощения растворов солей, магнитных свойств ионов и других свойств показали, что элементы с п.н. 93—103 — аналоги лантаноидов. Из всех трансурановых элементов наибольшее применение нашёл нуклид плутония 239Pu как ядерное топливо.
Первые трансурановые элементы были синтезированы в начале 40-х годов XX века в Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США) группой учёных под руководством Эдвина Макмиллана и Глена Сиборга, удостоенных Нобелевской премии за открытие и изучение этих элементов. Синтезирование новых трансурановых элементов и изотопов проводилось и продолжается также в Ливерморской национальной лаборатории в США, Объединённом институте ядерных исследований в СССР/России (Дубна), Европейском Центре по изучению тяжёлых ионов имени Гельмгольца в Германии, Институте физико-химических исследований в Японии и других лабораториях. В последние десятилетия над синтезом элементов в американских, немецком и российском центрах работают международные коллективы.
Поиски сверхтяжёлых трансурановых элементов в природе пока не увенчались успехом. Обнаружение в землях Челекена элемента сергения (108) в начале 1970-х гг. подтверждено не было. В 2008 году было объявлено об обнаружении элемента экатория-унбибия (122) в образцах природного тория, однако это заявление в настоящее время оспаривается на основании последних попыток воспроизведения данных с использованием более точных методов. В 2011 году российские учёные сообщили об открытии в метеоритном веществе следов столкновений с частицами с атомными числами от 105 до 130, что может являться косвенным доказательством существования стабильных сверхтяжёлых ядер.
См. также
- Суперактиноиды
- Синтезированные химические элементы
- Остров стабильности
- Теория оболочечного строения ядра
- Магические числа (физика)
- Трансфермиевые войны
Примечания
- Ишханов Б. С. http://nuclphys.sinp.msu.ru/spargalka/a44.htm Архивная копия от 8 февраля 2021 на Wayback Machine. Курс лекций «Физика атомного ядра и частиц». Физфак МГУ.
- Сверхтяжелые элементы (недоступная ссылка)
- Мухин К. Экзотическая ядерная физика для любознательных // Наука и жизнь. — 2017. — № 7. — С. 98—103. Архивировано 23 марта 2019 года.
- Константин Мухин К. Экзотическая ядерная физика для любознательных // Наука и жизнь. — 2017. — № 8. — С. 100—103. Архивировано 6 августа 2017 года.
- Институт в Дубне стал четвертым в мире по количеству открытых изотопов. Дата обращения: 1 июня 2012. Архивировано 8 октября 2011 года.
- Isotope ranking reveals leading labs Архивная копия от 18 февраля 2012 на Wayback Machine (англ.)
- Marinov, A.; Rodushkin, I.; Kolb, D.; Pape, A.; Kashiv, Y.; Brandt, R.; Gentry, R. V.; Miller, H. W. Evidence for a long-lived superheavy nucleus with atomic mass number A=292 and atomic number Z=~122 in natural Th (англ.) // ArXiv.org : journal. — 2008. Архивировано 18 августа 2016 года.
- В космических лучах нашли сверхтяжелые элементы // Lenta.ru. — 2011. Архивировано 11 июля 2012 года.
Литература
- Трансура́новые элеме́нты / Г. Н. Флёров, В. А. Друин // Тихоходки — Ульяново. — М. : Советская энциклопедия, 1977. — С. 163—164. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 26).
- Флёров Г. Н., Друин В. А. Трансура́навыя элеме́нты // Физика. Большой энциклопедический словарь / Гл. ред. А. М. Прохоров. — 4-е изд. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — С. 765. — 944 с. — (Большие энциклапедические словари). — 16 000 экз. — ISBN 5-85270-306-0.
- Сиборг Г. Т. Искусственные трансурановые элементы / Перевод с англ. С. С. Родина и В. М. Сахарова ; Под ред. д-ра хим. наук А. К. Лаврухиной. — Москва : Атомиздат, 1965. — 168 с. : ил.; 20 см.
- Трансура́навыя элеме́нты // Политехнический словарь / Редкол.: (гл. ред.) и др. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Советская энциклопедия, 1989. — С. 542. — 656 с. с ил. — 150 000 экз. — ISBN 5-85270-003-7.
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Трансурановые элементы, Что такое Трансурановые элементы? Что означает Трансурановые элементы?
Transura novye eleme nty zauranovye elementy transurany radioaktivnye himicheskie elementy raspolozhennye v periodicheskoj sisteme elementov D I Mendeleeva za uranom to est s atomnym nomerom bolshe 92 Elementy s atomnym nomerom bolee 100 nazyvayutsya sverhtyazhyolymi elementami ili transfermievymi elementami Odinnadcat iz izvestnyh transuranovyh elementov 93 103 prinadlezhat k chislu aktinoidov Transuranovye elementy s atomnym nomerom bolee 103 nazyvayutsya transaktinoidami bolee 120 superaktinoidami Inogda k sverhtyazhyolym elementam otnosyat tolko transaktinoidy Z gt 103 ne vklyuchaya v ih chislo tyazhyolye aktinoidy Z gt 100 Vse izvestnye izotopy transuranovyh elementov imeyut period poluraspada znachitelno menshij chem vozrast Zemli Poetomu hotya teorii Ostrova stabilnosti i t n magicheskih yader obolochechnogo stroeniya dopuskayut vozmozhnost dolgozhivushego i stabilnogo sushestvovaniya dazhe sverhtyazhyolyh transaktinoidov izvestnye transuranovye elementy prakticheski otsutstvuyut v prirode i poluchayutsya iskusstvenno posredstvom razlichnyh yadernyh reakcij Elementy do fermiya vklyuchitelno obrazuyutsya v yadernyh reaktorah v rezultate zahvata nejtronov i posleduyushego beta raspada Transfermievye elementy obrazuyutsya tolko v rezultate sliyaniya yader Dlya ih proizvodstva bombardiruyut yadra misheni tyazhyolyh elementov yadrami snaryadami poluchennymi na uskoritelyah Pervyj iz transuranovyh elementov neptunij Np poryadkovyj nomer 93 byl poluchen v 1940 g bombardirovkoj urana nejtronami Za nim posledovalo otkrytie plutoniya Pu p n 94 americiya Am p n 95 kyuriya Cm p n 96 berkliya Bk p n 97 kaliforniya Cf p n 98 ejnshtejniya Es p n 99 fermiya Fm p n 100 mendeleviya Md p n 101 nobeliya No p n 102 i lourensiya Lr p n 103 Po sostoyaniyu na 2016 g sintezirovany takzhe transaktinoidy s poryadkovymi nomerami 104 118 rezerfordij Rf 104 dubnij Db 105 siborgij Sg 106 borij Bh 107 hassij Hs 108 mejtnerij Mt 109 darmshtadtij Ds 110 rentgenij Rg 111 kopernicij Cn 112 nihonij Nh 113 flerovij Fl 114 moskovij Mc 115 livermorij Lv 116 tennessin Ts 117 oganeson Og 118 Takzhe predprinimalis popytki sinteza sleduyushih sverhtyazhyolyh transuranovyh elementov v tom chisle byli zayavleniya o sinteze elementa unbikvadij 124 i kosvennyh svidetelstvah o elementah unbinilij 120 i unbigeksij 126 kotorye poka ne podtverzhdeny Himicheskie svojstva lyogkih transuranovyh aktinoidov poluchaemyh v vesovyh kolichestvah izucheny bolee ili menee polno transfermievye elementy Md No Lr i tak dalee izucheny slabo v svyazi s trudnostyu polucheniya i korotkimi vremenami zhizni Kristallograficheskie issledovaniya izuchenie spektrov poglosheniya rastvorov solej magnitnyh svojstv ionov i drugih svojstv pokazali chto elementy s p n 93 103 analogi lantanoidov Iz vseh transuranovyh elementov naibolshee primenenie nashyol nuklid plutoniya 239Pu kak yadernoe toplivo Pervye transuranovye elementy byli sintezirovany v nachale 40 h godov XX veka v Nacionalnoj laboratorii imeni Lourensa v Berkli SShA gruppoj uchyonyh pod rukovodstvom Edvina Makmillana i Glena Siborga udostoennyh Nobelevskoj premii za otkrytie i izuchenie etih elementov Sintezirovanie novyh transuranovyh elementov i izotopov provodilos i prodolzhaetsya takzhe v Livermorskoj nacionalnoj laboratorii v SShA Obedinyonnom institute yadernyh issledovanij v SSSR Rossii Dubna Evropejskom Centre po izucheniyu tyazhyolyh ionov imeni Gelmgolca v Germanii Institute fiziko himicheskih issledovanij v Yaponii i drugih laboratoriyah V poslednie desyatiletiya nad sintezom elementov v amerikanskih nemeckom i rossijskom centrah rabotayut mezhdunarodnye kollektivy Poiski sverhtyazhyolyh transuranovyh elementov v prirode poka ne uvenchalis uspehom Obnaruzhenie v zemlyah Chelekena elementa sergeniya 108 v nachale 1970 h gg podtverzhdeno ne bylo V 2008 godu bylo obyavleno ob obnaruzhenii elementa ekatoriya unbibiya 122 v obrazcah prirodnogo toriya odnako eto zayavlenie v nastoyashee vremya osparivaetsya na osnovanii poslednih popytok vosproizvedeniya dannyh s ispolzovaniem bolee tochnyh metodov V 2011 godu rossijskie uchyonye soobshili ob otkrytii v meteoritnom veshestve sledov stolknovenij s chasticami s atomnymi chislami ot 105 do 130 chto mozhet yavlyatsya kosvennym dokazatelstvom sushestvovaniya stabilnyh sverhtyazhyolyh yader Sm takzheSuperaktinoidy Sintezirovannye himicheskie elementy Ostrov stabilnosti Teoriya obolochechnogo stroeniya yadra Magicheskie chisla fizika Transfermievye vojnyPrimechaniyaIshhanov B S http nuclphys sinp msu ru spargalka a44 htm Arhivnaya kopiya ot 8 fevralya 2021 na Wayback Machine Kurs lekcij Fizika atomnogo yadra i chastic Fizfak MGU Sverhtyazhelye elementy nedostupnaya ssylka Muhin K Ekzoticheskaya yadernaya fizika dlya lyuboznatelnyh rus Nauka i zhizn 2017 7 S 98 103 Arhivirovano 23 marta 2019 goda Konstantin Muhin K Ekzoticheskaya yadernaya fizika dlya lyuboznatelnyh rus Nauka i zhizn 2017 8 S 100 103 Arhivirovano 6 avgusta 2017 goda Institut v Dubne stal chetvertym v mire po kolichestvu otkrytyh izotopov neopr Data obrasheniya 1 iyunya 2012 Arhivirovano 8 oktyabrya 2011 goda Isotope ranking reveals leading labs Arhivnaya kopiya ot 18 fevralya 2012 na Wayback Machine angl Marinov A Rodushkin I Kolb D Pape A Kashiv Y Brandt R Gentry R V Miller H W Evidence for a long lived superheavy nucleus with atomic mass number A 292 and atomic number Z 122 in natural Th angl ArXiv org journal 2008 Arhivirovano 18 avgusta 2016 goda V kosmicheskih luchah nashli sverhtyazhelye elementy Lenta ru 2011 Arhivirovano 11 iyulya 2012 goda LiteraturaTransura novye eleme nty G N Flyorov V A Druin Tihohodki Ulyanovo M Sovetskaya enciklopediya 1977 S 163 164 Bolshaya sovetskaya enciklopediya v 30 t gl red A M Prohorov 1969 1978 t 26 Flyorov G N Druin V A Transura navyya eleme nty Fizika Bolshoj enciklopedicheskij slovar Gl red A M Prohorov 4 e izd M Bolshaya Rossijskaya enciklopediya 1998 S 765 944 s Bolshie enciklapedicheskie slovari 16 000 ekz ISBN 5 85270 306 0 Siborg G T Iskusstvennye transuranovye elementy Perevod s angl S S Rodina i V M Saharova Pod red d ra him nauk A K Lavruhinoj Moskva Atomizdat 1965 168 s il 20 sm Transura navyya eleme nty Politehnicheskij slovar Redkol gl red i dr 3 e izd pererab i dop M Sovetskaya enciklopediya 1989 S 542 656 s s il 150 000 ekz ISBN 5 85270 003 7
