Jak a kde to bylo objevenoeinsteinium?
Einsteinium (253Es) je radioaktivní prvek v periodické tabulce
Einsteinium bylo objeveno téměř současně s fermiemje výsledkem výzkumu produktů výbuchu termonukleárního zařízení vyrobeného Američany v Tichém oceánu v listopadu 1952 („Mikeův“ test).
Evie (Ivy) Mike Test Ivy Mike"Mike", test "M") je první test termonukleární výbušniny na světě. Byl vyroben v USA 1. listopadu 1952 na jednom z motu atolu Enewetak. Vzhledem ke své váze a velikosti a použití kapalného deuteria jako fúzního paliva nemělo zařízení žádnou praktickou hodnotu jako zbraň a bylo určeno pouze k experimentálnímu testování „dvoustupňového“ designu navrženého Ulamem a Tellerem. Experiment byl úspěšný; Odhadovaná síla exploze byla 10-12 megatun ekvivalentu TNT.
Eevee Mike (výkon 10,4 Mt) - atmosférické jaderné testy provedené Spojenými státy na atolu Enewetak 1. listopadu 1952. Toto je první úspěšný test vodíkové bomby.
Bylo zjištěno, že v produktech výbuchuobsahuje zvláště těžká jádra uranu a plutonia, včetně 224Pu a 246Pu. Vznik takových jader mohl být pouze výsledkem okamžitého záchytu několika neutronů (od 6 do 17!) jádry 238U. To dalo důvod předpokládat, že současně s těžkými izotopy uranu a plutonia mohou vznikat jádra prvků s atomovým číslem větším než 98.
Ostatně při oddělování produktů výbuchuByla zjištěna přítomnost nového těžkého prvku a po zpracování velkého množství korálových sedimentů a bahna přivezeného z místa výbuchu se podařilo izolovat dva izotopy (253 a 255) nového prvku. Dostalo jméno „Einsteinium“ na počest největšího matematika a fyzika 20. století. Albert Einstein. Později byl prvek 99 vyráběn uměle jinými metodami, především dlouhodobým ozařováním plutonia vysokoenergetickými neutrony. Touto metodou můžete získat několik gramů einsteinia za 2-3 roky; při termonukleární reakci vzniká během několika tisícin sekundy. Nejstabilnější izotop, einsteinium-254, má poločas rozpadu asi 270 dní.
Proč je špatně pochopeno a jak se používá?
Einsteinium je radioaktivní kov apatří do rodiny aktinidů. Ve sloučeninách vykazuje oxidační stavy +2 a +3. Příkladem je jeho jodid s chemickým vzorcem EsI3. V běžném vodném roztoku existuje einsteinium ve své nejstabilnější formě jako ionty.
Tento kov se také vyznačuje svou kubaturouplošně centrovaná mřížka, s parametrem mřížky asi 0,575 nanometrů, bod tání - 860 °C. Vyznačuje se relativně vysokou těkavostí.Bylo syntetizováno a studováno mnoho pevných einsteiniových sloučenin, jako jsou Es203, EsCl3, EsOCl, EsBr2, EsBr3, EsI2 a EsI3.
Je známo celkem 19 izotopů a 3 izomery s hmotnostním počtem od 243 do 256. Nejdelší izotopy 252E mají poločas rozpadu 471,7 dne.
Používá se k získání mendelevia při bombardování v cyklotronu jádry helia.
Lahvička z křemene (průměr 9 mm) obsahující ~ 300 μg pevné látky 253Es. Výsledné osvětlení je výsledkem intenzivního záření 253Es. Uznání: Haire, RG, US Department of Energy.
Vědci však provedli malý výzkum s čistým einsteiniem.experimenty. Jde o to, že je velmi obtížné ho znovu vytvořit. Tým chemiků z Berkeley Lab tyto překážky překonal, aby podal zprávu o první studii charakterizující některé jeho vlastnosti, čímž se otevřely dveře k lepšímu pochopení zbývajících transuraniových prvků v aktinidové řadě.
Jak je prvek v současnosti studován?
Studie „Strukturální a spektrálnívlastnosti komplexu einsteinium “, publikované v časopise Nature, provedla společně vědecká pracovnice z laboratoře Berkeley Rebecca Abergel a vědecká pracovnice z národní laboratoře Los Alamos Stosh Cosimore. Práce se zúčastnily také vědci ze dvou laboratoří - Kalifornské univerzity v Berkeley a Georgetown University. Celkově měli vědci k dispozici asi 250 nanogramů prvku a toto množství látky stačilo k prvnímu měření délky chemické vazby tohoto prvku - hlavní vlastnosti, která určuje jeho interakci s jinými atomy a molekulami .
Dnes je známo einsteiniumMálo. Po zjištění jeho chemického chování mohou vědci tyto znalosti použít při vývoji nových materiálů nebo nových technologií. A nejen s Einsteiniem, ale také se zbytkem aktinidů. Vědci poznamenávají, že pečlivé studium einstenie pomůže v budoucnu objevit novou chemii - alespoň jeden nový prvek.
Jak se to vědcům podařilo znovu vytvořit pro studium?
Abergel a její tým využiliexperimentální zařízení nedostupná před desetiletími, kdy bylo einsteinium poprvé objeveno – Molecular Foundry v Berkeley Lab a Stanford Synchrotron Radiation Light Source (SSRL) v SLAC National Accelerator Laboratory, obě zařízení Úřadu vědy amerického ministerstva energetiky – pro provádění luminiscence spektroskopie a experimenty na rentgenové absorpční spektroskopii.
Vědci poznamenávají, že získání vzorku v použitelné formě bylo téměř poloviční úspěch.
Materiál se vyrábí v vysokoenergetickém izotopovém reaktoruproud v Oak Ridge National Laboratory. Toto je jedno z mála míst na světě, kde je v zásadě možné vytvořit einsteinium. Reaktor použil neutronové bombardování kuriových cílů ke spuštění dlouhého řetězce jaderných reakcí. Prvním problémem, se kterým se setkali, bylo, že vzorek byl kontaminován významným množstvím kalifornia, protože je extrémně obtížné získat čistý einsteinium v použitelném množství.
Vědci z Berkeley Jennifer Wacker(zleva doprava), Leticia Arnedo-Sanchez, Corey Carter, Catherine Shield pracují v chemické laboratoři Rebeccy Abergel. Uznání: Marilyn Sargent / Berkeley Lab
Museli se tedy vzdát svýchpůvodní plán použít rentgenovou krystalografii, která je považována za zlatý standard pro získávání strukturních informací o vysoce radioaktivních molekulách, ale vyžaduje čistý kovový vzorek, a místo toho přišel s novým způsobem výroby vzorků a metodami elementárního výzkumu. Vědci z Los Alamos poskytli během této fáze kritickou pomoc tím, že vyvinuli držák vzorků, který je jedinečně vhodný k řešení inherentních problémů Einsteinia.
Dalším problémem byl boj protiradioaktivní rozpad. Laboratorní tým Berkeley provedl experimenty s einsteinium-254, jedním z nejstabilnějších izotopů tohoto prvku. Jeho poločas je 276 dní, což je doba rozkladu pro polovinu materiálu. Zatímco tým byl schopen provést mnoho experimentů před pandemií koronaviru, měl plány na následné experimenty, které byly přerušeny kvůli výpadkům souvisejícím s pandemií. Než se loni v létě stihli vrátit do své laboratoře, většina vzorku již zmizela.
Co vědci zjistili?
Vědci však byli schopni měřitvazba vzdálenost s Einsteinium, a také našel nějaké fyzikálně-chemické chování, které se lišilo od toho, co by se dalo očekávat od řady aktinidů. Toto jsou prvky ve spodním řádku periodické tabulky.
Poté, co jsme dostali obrázek o uspořádání atomů v molekule,včetně einsteinia vědci změřili délku chemické vazby a objevili některé zajímavé chemické vlastnosti. Vlastnosti luminiscence a vazby spin-orbita Einsteinia se lišily od toho, co by se dalo očekávat od prvku aktinidové řady - spodní linie periodické tabulky.
Tato řada obsahuje prvky nebo izotopy, kteréužitečné pro výrobu jaderné energie nebo radiofarmak. S novými daty budeme lépe rozumět tomu, jak se chová celá řada aktinidů.
Rebecca Abergel z Berkeley Lab
Tento výzkum překvapivě také poskytuje příležitost prozkoumat hranice periodické tabulky a možná objevit nový prvek.
Přečtěte si více
Podívejte se na obraz Marsu o 8 bilionech pixelů
Vědci vyvinuli náhradu za teorii relativity. Co je podstatou „teorie všeho“?
Vědci našli důkazy o křížení moderních lidí s neandertálci
Curium, nebo spíše určité izotopy kuriavyrobené v jaderných reaktorech. K akumulaci atomů curia dochází postupným zachycením neutronů jádry cílových prvků. Dále, když se kurium hromadí v dostatečném množství, je izolováno metodami chemického zpracování, koncentruje se a hlavně se vyrábí oxid kuria. Curium je extrémně drahý kov a stále se používá v nejdůležitějších oblastech jaderné technologie, nicméně v USA a Rusku existují takzvané kuriové programy.
Pojmenována po Pierre a Marie Curie.
Motu jsou malé ostrůvky obklopující centrální ostrov atolu, vzniklé v důsledku vzestupu korálového útesu. Motu se vyskytuje pouze v tropických vodách.