Kaip ir kur jis buvo atrastaseinšteinas?
Einšteinas (253E) yra periodinės lentelės radioaktyvus elementas
Einšteinas buvo atrastas beveik vienu metu su fermiumuyra 1952 m. lapkričio mėn. Ramiojo vandenyno amerikiečių pagaminto termobranduolinio įtaiso sprogimo produktų tyrimų rezultatas („Mike“ bandymas).
Evie (Ivy) Maikas Ivy Mike testas„Mike“, bandymas „M“) yra pirmasis pasaulyje termobranduolinio sprogstamojo įtaiso bandymas. Jį 1952 m. lapkričio 1 d. pagamino JAV pagal vieną iš Enewetako atolo devizų. Dėl savo svorio ir dydžio bei skysto deuterio kaip sintezės kuro naudojimo prietaisas neturėjo praktinės vertės kaip ginklas ir buvo skirtas tik eksperimentiniam Ulamo ir Tellerio pasiūlytam „dviejų pakopų“ dizainui išbandyti. Eksperimentas buvo sėkmingas; Numatoma sprogimo galia siekė 10–12 megatonų trotilo ekvivalento.
Eevee Mike'as (galia 10,4 Mt) - atmosferos branduoliniai bandymai, kuriuos 1952 m. Lapkričio 1 d. Jungtinės Valstijos atliko Enewetak atolyje. Tai pirmasis sėkmingas vandenilio bombos bandymas.
Nustatyta, kad sprogimo produktuoseyra ypač sunkiųjų urano ir plutonio branduolių, įskaitant 224Pu ir 246Pu. Tokių branduolių susidarymas galėjo būti tik kelių neutronų (nuo 6 iki 17!) momentinio 238U branduolių gaudymo rezultatas. Tai davė pagrindo manyti, kad kartu su sunkiais urano ir plutonio izotopais gali susidaryti elementų branduoliai, kurių atominis skaičius didesnis nei 98.
Iš tiesų, atskiriant sprogimo produktusBuvo aptiktas naujas sunkus elementas, o apdorojus didelį kiekį koralų nuosėdų ir purvo, atgabento iš sprogimo vietos, pavyko išskirti du naujojo elemento izotopus (253 ir 255). Jis buvo pavadintas „Einsteinium“ didžiausio XX amžiaus matematiko ir fiziko garbei. Albertas Einšteinas. Vėliau elementas 99 buvo dirbtinai gaminamas kitais metodais, daugiausiai ilgai švitinant plutonį didelės energijos neutronais. Šiuo metodu per 2–3 metus galite gauti kelis gramus einšteino; termobranduolinės reakcijos metu jis susidaro per kelias tūkstantąsias sekundės dalis. Stabiliausio izotopo, einšteino-254, pusinės eliminacijos laikas yra apie 270 dienų.
Kodėl jis menkai suprantamas ir kaip jis naudojamas?
Einšteinas yra radioaktyvus metalas irpriklauso aktinidų šeimai. Junginiuose jis turi +2 ir +3 oksidacijos laipsnius. Pavyzdys yra jo jodidas, kurio cheminė formulė EsI3. Įprastame vandeniniame tirpale einšteinas yra stabiliausia jonų forma.
Šis metalas taip pat išsiskiria kubiniuį veidą orientuota gardelė, kurios gardelės parametras apie 0,575 nanometrų, lydymosi temperatūra – 860 °C. Jam būdingas gana didelis lakumas, buvo susintetinta ir ištirta daug kietųjų einšteino junginių, tokių kaip Es2O3, EsCl3, EsOCl, EsBr2, EsBr3, EsI2 ir EsI3.
Iš viso yra žinomas 19 izotopų ir 3 izomerai, kurių masės skaičiai yra nuo 243 iki 256. Ilgiausiai iš izotopų išsilaikęs 252E pusperiodis yra 471,7 dienos.
Jis naudojamas mendeleviui gauti, kai jis bombarduojamas ciklotrone su helio branduoliais.
Kvarcinis buteliukas (9 mm skersmens), kuriame yra ~ 300 μg kieto 253E. Gautas apšvietimas yra intensyvios 253E spinduliuotės rezultatas. Autorius: Haire, RG, JAV Energetikos departamentas.
Tačiau mokslininkai mažai tyrinėjo gryną einšteiną.eksperimentai. Reikalas tas, kad jį atkurti labai sunku. Berkeley laboratorijos chemikų komanda įveikė šias kliūtis ir pranešė apie pirmąjį tyrimą, apibūdinantį kai kurias jo savybes, atveriančius duris geriau suprasti likusius transurano elementus aktinidų serijoje.
Kaip šiuo metu tiriamas elementas?
Tyrimas „Struktūrinis ir spektriniseinšteino komplekso ypatybės “, paskelbtą žurnale„ Nature “, kartu atliko mokslininkė moteris iš Berkeley laboratorijos Rebecca Abergel ir mokslininkė iš Los Alamoso nacionalinės laboratorijos Stosh Cosimore. Darbe taip pat dalyvavo mokslininkai iš dviejų laboratorijų - Kalifornijos universiteto Berklyje ir Džordžtauno universiteto. Iš viso mokslininkų žinioje buvo apie 250 nanogramų elemento, ir šio medžiagos kiekio pakako pirmą kartą išmatuoti šio elemento cheminio ryšio ilgį - pagrindinę savybę, lemiančią jo sąveiką su kitais atomais ir molekulėmis. .
Šiandien apie einšteiną yra žinomaMažai. Išsiaiškinę cheminę savybę, mokslininkai gali pritaikyti šias žinias kurdami naujas medžiagas ar naujas technologijas. Ir ne tik su Einsteinium, bet ir su likusiais aktinidais. Mokslininkai pažymi, kad kruopštus einstenijos tyrimas ateityje padės atrasti naują chemiją - bent vieną naują elementą.
Kaip mokslininkams pavyko jį atkurti tyrimams?
Abergel ir jos komanda naudojoEksperimentinės patalpos, kurios nebuvo prieinamos prieš kelis dešimtmečius, kai pirmą kartą buvo atrastas einšteinas – Berklio laboratorijos molekulinė liejykla ir SLAC nacionalinės greitintuvo laboratorijos Stanfordo sinchrotroninės spinduliuotės šviesos šaltinis (SSRL), kurie abu yra JAV Energetikos departamento Mokslo biuro įrenginiai – liuminescencijai atlikti. spektroskopija ir rentgeno spindulių sugerties spektroskopijos eksperimentai.
Mokslininkai pastebi, kad gauti tinkamos formos pavyzdį buvo beveik pusė sėkmės.
Medžiaga gaminama didelės energijos izotopų reaktoriujeupelis prie Oak Ridge nacionalinės laboratorijos. Tai yra viena iš nedaugelio vietų pasaulyje, kur iš esmės įmanoma sukurti einšteiną. Reaktorius panaudojo kuriono taikinių neutronų bombardavimą, kad sukeltų ilgą branduolinių reakcijų grandinę. Pirmoji problema, su kuria jie susidūrė, buvo tai, kad mėginys buvo užterštas dideliu kiekiu kalifornio, nes gauti gryno einšteino naudingo kiekio yra labai sunku.
Berkeley mokslininkai Jennifer Wacker(iš kairės į dešinę), Leticia Arnedo-Sanchez, Corey Carter, Catherine Shield dirba Rebecca Abergel chemijos laboratorijoje. Autorius: Marilyn Sargent / Berkeley Lab
Taigi jie turėjo atsisakyti savopirminiame plane naudoti rentgeno kristalografiją, kuri laikoma auksiniu standartu norint gauti struktūrinę informaciją apie labai radioaktyvias molekules, tačiau tam reikalingas gryno metalo mėginys, o vietoj to jis pasiūlė naują mėginių ėmimo būdą ir elementarių tyrimų metodus. Los Alamoso mokslininkai šiame etape suteikė kritinę pagalbą sukurdami mėginio laikiklį, kuris būtų unikalus sprendžiant būdingąsias Einsteinium problemas.
Tada kita problema buvo kova suradioaktyvusis skilimas. Berkeley laboratorijos komanda atliko eksperimentus su einšteinu-254, vienu iš stabiliausių šio elemento izotopų. Jo pusinės eliminacijos laikas yra 276 dienos, tai yra pusės medžiagos skilimo laikas. Nors komanda iki koronaviruso pandemijos galėjo atlikti daugybę eksperimentų, jie planavo tolesnius eksperimentus, kurie buvo nutraukti dėl su pandemija susijusių sutrikimų. Kai jie spėjo grįžti į savo laboratoriją praėjusią vasarą, dauguma mėginio jau buvo dingę.
Ką sužinojo mokslininkai?
Tačiau tyrėjai sugebėjo išmatuotiryšio atstumas su Einsteinium, taip pat nustatė fizikocheminį elgesį, kuris skyrėsi nuo to, ko galima tikėtis iš daugelio aktinidų. Tai yra apatinės periodinės lentelės eilutės elementai.
Gavęs atomų išsidėstymo molekulėje vaizdą,įskaitant einšteiną, mokslininkai išmatavo cheminio ryšio ilgį ir atrado įdomių cheminių savybių. Einšteino liuminescencijos ir sukimosi orbitos sujungimo ypatybės skyrėsi nuo to, ko galima tikėtis iš aktinidų serijos elemento - apatinės periodinės lentelės eilutės.
Šioje serijoje yra elementų ar izotopų, kurienaudinga gaminant branduolinę energiją ar radiofarmacinius preparatus. Turėdami naujų duomenų, geriau suprasime, kaip elgiasi visa aktinidų gama.
Rebecca Abergel iš Berkeley Lab
Keista, bet šis tyrimas taip pat suteikia galimybę tyrinėti ne tik periodinę lentelę ir galbūt atrasti naują elementą.
Skaityti daugiau
Pažvelkite į 8 trilijonų pikselių Marso vaizdą
Mokslininkai sukūrė reliatyvumo teorijos pakaitalą. Kokia yra „visko teorijos“ esmė?
Mokslininkai rado įrodymų, kad šiuolaikiniai žmonės susikryžiavo su neandertaliečiais
Kuris, tiksliau sakant, tam tikri kurio izotopaigaminamas branduoliniuose reaktoriuose. Kurio atomų kaupimasis vyksta nuosekliai fiksuojant neutronus taikinių elementų branduoliuose. Be to, kai kuris kaupiasi pakankamu kiekiu, jis išskiriamas cheminio apdorojimo metodais, gaminamas koncentruotas ir daugiausia kurio oksidas. Kuris yra nepaprastai brangus metalas ir vis dar naudojamas svarbiausiose branduolinių technologijų srityse, nepaisant to, JAV ir Rusijoje yra vadinamųjų kurio programų.
Pavadinta Pierre'o ir Marie Curie vardu.
Motu yra mažos salos, supančios centrinę atolo salą, susidariusios iškilus koraliniam rifui. Motu randama tik atogrąžų vandenyse.