Kako i gdje je otkrivenaeinsteinium?
Einsteinij (253Es) je radioaktivni element u periodnom sustavu
Einsteinium je otkriven gotovo istodobno s fermijemrezultat je istraživanja produkata eksplozije termonuklearnog uređaja koji su Amerikanci proizveli u Tihom oceanu u studenom 1952. ("Mike" test).
Ivy Mike (Mike Test, M Test) prvi je test termonuklearnih eksplozivnih naprava na svijetu.Sjedinjene Države su ga proizvele 1. studenog 1952. na jednom od motusa atola Eniwetok.Zbog svoje težine i dimenzija, kao i uporabe tekućeg deuterija kao goriva za termonuklearnu fuziju, uređaj nije imao praktičnu vrijednost kao oružje i bio je namijenjen isključivo eksperimentalnoj provjeri "dvostupanjskog" dizajna koji su predložili Ulam i Teller.Eksperiment je bio uspješan; Procijenjena snaga eksplozije bila je 10-12 megatona TNT-a.
Eevee Mike (snaga 10,4 Mt) - atmosferska nuklearna ispitivanja koja su provele Sjedinjene Države na atolu Enewetak 1. studenoga 1952. Ovo je prvo uspješno ispitivanje vodikove bombe.
Utvrđeno je da proizvodi eksplozije sadrže posebno teške jezgre urana i plutonija, uključujući 224Pu i 246Pu.Formiranje takvih jezgri moglo bi biti samo rezultat trenutnog hvatanja nekoliko neutrona jezgrama 238U (od6 do 17!). To je sugeriralo da su jezgre elemenata s atomskim brojem većim od 98 mogle nastati istodobno s teškim izotopima urana i plutonija.
Doista, kod odvajanja produkata eksplozijeOtkrivena je prisutnost novog teškog elementa, a nakon obrade velike količine koraljnog sedimenta i mulja donesenog s mjesta eksplozije, moguće je izolirati dva izotopa (253 i 255) novog elementa. Dobio je ime "Einsteinium" u čast najvećeg matematičara i fizičara 20. stoljeća. Albert Einstein. Kasnije je element 99 proizveden umjetno drugim metodama, uglavnom dugotrajnim zračenjem plutonija neutronima visoke energije. Ovom metodom možete dobiti nekoliko grama einsteinija u 2-3 godine; tijekom termonuklearne reakcije nastaje u nekoliko tisućinki sekunde. Najstabilniji izotop, einsteinium-254, ima poluživot od oko 270 dana.
Zašto se slabo razumije i kako se koristi?
Einsteinij je radioaktivni metal ipripada obitelji aktinoida. U spojevima pokazuje oksidacijska stanja +2 i +3. Primjer je njegov jodid kemijske formule EsI3. U običnoj vodenoj otopini einsteinij postoji u svom najstabilnijem obliku kao ioni.
Ovaj se metal također razlikuje po svojoj kubnojčeono centrirana rešetka, s parametrom rešetke od oko 0,575 nanometara, talište - 860 °C. Karakterizira ga relativno visoka hlapljivost. Sintetizirani su i proučavani mnogi čvrsti spojevi einsteinija, kao što su Es₂O₃, EsCl3, EsOCl, EsBr₂, EsBr3, EsI₂ i EsI3.
Poznato je ukupno 19 izotopa i 3 izomera s masenim brojevima od 243 do 256. Najdugovječniji od izotopa, 252E, ima poluživot 471,7 dana.
Koristi se za dobivanje mendelevija kada se bombardira u ciklotronu jezgrama helija.
Kvarcna bočica (promjera 9 mm) koja sadrži ~ 300 μg čvrstih 253Es. Rezultirajuće osvjetljenje rezultat je intenzivnog zračenja od 253Es. Zasluge: Haire, RG, američko Ministarstvo energetike.
Međutim, znanstvenici su malo istraživali čisti einsteinij.eksperimenti. Stvar je u tome što ga je vrlo teško ponovno stvoriti. Tim kemičara Berkeley Laba prevladao je ove prepreke kako bi objavio prvu studiju koja karakterizira neka od njegovih svojstava, otvarajući vrata boljem razumijevanju preostalih transuranijevih elemenata u seriji aktinida.
Kako se element trenutno proučava?
Studija „Strukturne i spektralnekarakteristike kompleksa einsteiniuma ”, objavljenu u časopisu Nature, zajednički su izvele ženska znanstvenica iz laboratorija Berkeley, Rebecca Abergel i znanstvenik iz nacionalnog laboratorija Los Alamos, Stosh Cosimore. U radu su sudjelovali i znanstvenici iz dva laboratorija - Sveučilišta Kalifornija u Berkeleyu i Sveučilišta Georgetown. Znanstvenici su ukupno raspolagali s oko 250 nanograma elementa, a ta količina tvari bila je dovoljna da prvi put izmjerimo duljinu kemijske veze ovog elementa - glavno svojstvo koje određuje njegovu interakciju s drugim atomima i molekulama .
Danas je poznato o einsteiniumuMalo. Otkrivši njegovo kemijsko ponašanje, znanstvenici to znanje mogu primijeniti za razvoj novih materijala ili novih tehnologija. I ne samo s Einsteiniumom, već i s ostatkom aktinida. Znanstvenici primjećuju da će pažljivo proučavanje einstenije u budućnosti pomoći u otkrivanju nove kemije - barem jednog novog elementa.
Kako su ga znanstvenici uspjeli ponovno stvoriti za proučavanje?
Abergel i njezin tim koristili sueksperimentalni objekti nedostupni prije nekoliko desetljeća kada je einsteinij prvi put otkriven - Molecular Foundry u Berkeley Labu i Stanford Synchrotron Radiation Light Source (SSRL) u SLAC National Accelerator Laboratory, oba objekta Ureda za znanost Ministarstva energetike SAD-a - za provođenje luminescencije spektroskopija i pokusi rendgenske apsorpcijske spektroskopije.
Znanstvenici napominju da je dobivanje uzorka u upotrebljivom obliku bilo gotovo pola uspjeha.
Materijal se proizvodi u visokoenergetskom izotopskom reaktorupotok u Nacionalnom laboratoriju Oak Ridge. Ovo je jedno od rijetkih mjesta na svijetu gdje je stvaranje einsteiniuma načelno moguće. Reaktor je upotrijebio neutronsko bombardiranje ciljeva kurija kako bi pokrenuo dugi lanac nuklearnih reakcija. Prvi problem s kojim su se susreli bio je taj što je uzorak kontaminiran značajnim količinama kalifornija, jer je izuzetno teško dobiti čisti einsteinij u korisnoj količini.
Znanstvenice s Berkeleyja Jennifer Wacker(slijeva udesno), Leticia Arnedo-Sanchez, Corey Carter, Catherine Shield rade u kemijskom laboratoriju Rebecce Abergel. Zasluge: Marilyn Sargent / Berkeley Lab
Tako su se morali odreći svojihizvorni plan za upotrebu rentgenske kristalografije, koja se smatra zlatnim standardom za dobivanje strukturnih podataka o visoko radioaktivnim molekulama, ali zahtijeva uzorak čistog metala, i umjesto toga je smislio novi način izrade uzoraka i korištenje elementarnih metoda istraživanja. Istraživači iz Los Alamosa pružili su kritičnu pomoć tijekom ove faze razvijanjem držača uzorka koji je jedinstveno prikladan za rješavanje inherentnih problema Einsteiniuma.
Tada je još jedan problem bila borba protivradioaktivni raspad. Tim laboratorija Berkeley proveo je svoje eksperimente s einsteinium-254, jednim od najstabilnijih izotopa ovog elementa. Njegov poluživot je 276 dana, što je vrijeme raspadanja polovice materijala. Iako je tim uspio provesti mnoge eksperimente prije pandemije koronavirusa, imali su planove za daljnje eksperimente koji su prekinuti zbog prekida u vezi s pandemijom. Kad su se prošlog ljeta uspjeli vratiti u svoj laboratorij, većina uzorka već je nestala.
Što su znanstvenici otkrili?
Međutim, istraživači su uspjeli izmjeritiudaljenost veze s Einsteiniumom, a također je utvrdio i neko fizikalno-kemijsko ponašanje koje se razlikovalo od onoga što bi se moglo očekivati od niza aktinida. To su elementi u donjem redu periodnog sustava.
Dobivši sliku rasporeda atoma u molekuli,uključujući einsteinij, znanstvenici su izmjerili duljinu kemijske veze i otkrili neka zanimljiva kemijska svojstva. Značajke luminiscencije i spin-orbitne sprege Einsteiniuma bile su različite od onoga što bi se moglo očekivati od elementa aktinidne serije - donjeg retka periodnog sustava.
Ova serija sadrži elemente ili izotope kojikorisno za proizvodnju nuklearne energije ili radiofarmaceutika. S novim podacima imat ćemo bolje razumijevanje kako se ponaša čitav niz aktinida.
Rebecca Abergel iz Berkeley Laba
Iznenađujuće, ovo istraživanje također pruža priliku za istraživanje izvan periodnog sustava i možda otkrivanje novog elementa.
Čitaj više
Pogledajte sliku Marsa od 8 bilijuna piksela
Znanstvenici su razvili zamjenu za teoriju relativnosti. Što je bit "teorije svega"?
Znanstvenici su pronašli dokaze križanja modernih ljudi s neandertalcima
Kurij, ili bolje rečeno određeni izotopi kurijaproizvedeni u nuklearnim reaktorima. Do akumulacije atoma kurija dolazi uzastopnim hvatanjem neutrona jezgrama ciljnih elemenata. Nadalje, kad se kurij nakuplja u dovoljnim količinama, izolira se metodama kemijske obrade, koncentrira se i uglavnom nastaje kurij oksid. Kurij je izuzetno skup metal i još uvijek se koristi u najvažnijim područjima nuklearne tehnologije, unatoč tome, u SAD-u i Rusiji postoje takozvani curium programi.
Nazvan po Pierreu i Marie Curie.
Motu su mali otoci koji okružuju središnji otok atola, a nastali su kao rezultat izdizanja koraljnog grebena. Motu se nalazi samo u tropskim vodama.