Kā un kur tas tika atklātseinšteinijs?
Einšteinijs (253E) ir radioaktīvs elements periodiskajā tabulā
Einšteīns tika atklāts gandrīz vienlaikus ar fermijuir amerikāņu 1952. gada novembrī Klusajā okeānā ražoto termoelektrisko ierīču eksplozijas produktu pētījumu rezultāts ("Mike" tests).
Evie (Ivy) Maiks Ivy Mike tests"Mike", tests "M") ir pasaulē pirmais kodoltermiskās sprādzienbīstamās ierīces tests. To 1952. gada 1. novembrī ražoja ASV, pamatojoties uz vienu no Enewetak Atoll moto. Ņemot vērā tā svaru un izmēru, kā arī šķidrā deitērija izmantošanu kā kodolsintēzes degvielu, ierīcei nebija praktiskas vērtības kā ierocim, un tā bija paredzēta tikai Ulama un Tellera piedāvātā "divpakāpju" dizaina eksperimentālai pārbaudei. Eksperiments bija veiksmīgs; Aplēstā sprādziena jauda bija 10-12 megatonnas trotila ekvivalenta.
Eevee Mike (jauda 10,4 Mt) - atmosfēras kodolizmēģinājumi, kurus 1952. gada 1. novembrī Amerikas Savienotās Valstis veica Enewetak atolā. Šis ir pirmais veiksmīgais ūdeņraža bumbas izmēģinājums.
Tika konstatēts, ka sprādziena izstrādājumossatur īpaši smagos urāna un plutonija kodolus, tostarp 224Pu un 246Pu. Šādu kodolu veidošanās varētu būt tikai vairāku neitronu (no 6 līdz 17!) momentānas uztveršanas rezultāts ar 238U kodoliem. Tas ļāva pieņemt, ka vienlaikus ar smagajiem urāna un plutonija izotopiem var veidoties elementu kodoli ar atomu skaitu, kas lielāks par 98.
Patiešām, atdalot sprādzienbīstamus produktusTika atklāta jauna smagā elementa klātbūtne, un pēc liela daudzuma no sprādziena vietas atvesto koraļļu nogulumu un dubļu apstrādes bija iespējams izolēt divus jaunā elementa izotopus (253. un 255.). Tam tika piešķirts nosaukums “Einsteinium” par godu 20. gadsimta lielākajam matemātiķim un fiziķim. Alberts Einšteins. Vēlāk elements 99 tika mākslīgi ražots ar citām metodēm, galvenokārt, ilgstoši apstarojot plutoniju ar augstas enerģijas neitroniem. Ar šo metodi jūs varat iegūt vairākus gramus einšteinija 2-3 gadu laikā; kodoltermiskās reakcijas laikā tas veidojas dažās sekundes tūkstošdaļās. Stabilākā izotopa, einšteinija-254, pussabrukšanas periods ir aptuveni 270 dienas.
Kāpēc to slikti saprot un kā to lieto?
Einšteinijs ir radioaktīvs metāls unpieder aktinīdu ģimenei. Savienojumos tas uzrāda oksidācijas pakāpi +2 un +3. Piemērs ir tā jodīds ar ķīmisko formulu EsI3. Parastā ūdens šķīdumā einšteinijs pastāv visstabilākajā formā kā joni.
Šis metāls izceļas arī ar kubikuseju centrēts režģis, ar režģa parametru aptuveni 0,575 nanometri, kušanas temperatūra - 860 °C. Tam ir raksturīga salīdzinoši augsta gaistamība, ir sintezēti un pētīti daudzi cietie einšteinija savienojumi, piemēram, Es₂O3, EsCl3, EsOCl, EsBr₂, EsBr3, EsI₂ un EsI3.
Kopumā ir zināmi 19 izotopi un 3 izomēri ar masas skaitli no 243 līdz 256. Visilgāk izotopu, 252E, pussabrukšanas periods ir 471,7 dienas.
To izmanto, lai iegūtu mendeleviju, kad to bombardē ciklotronā ar hēlija kodoliem.
Kvarca flakons (diametrs 9 mm), kas satur ~ 300 μg cietā 253E. Iegūtais apgaismojums ir intensīva 253E starojuma rezultāts. Kredīts: Haire, RG, ASV Enerģētikas departaments.
Tomēr zinātnieki ir veikuši maz pētījumu ar tīru einšteiniju.eksperimentiem. Lieta ir tāda, ka to ir ļoti grūti atjaunot. Bērklija laboratorijas ķīmiķu komanda ir pārvarējusi šos šķēršļus, lai ziņotu par pirmo pētījumu, kas raksturo dažas tā īpašības, paverot iespēju labāk izprast aktinīdu sērijā atlikušos transurāna elementus.
Kā elements pašlaik tiek pētīts?
Pētījums “Strukturālais un spektrālaiseinšteinija kompleksa raksturojums ”, kas publicēts žurnālā Nature, kopīgi veica Berkeley laboratorijas zinātniece Rebeka Abergel un zinātniece no Los Alamos Nacionālās laboratorijas Stosh Cosimore. Darbā piedalījās arī divu laboratoriju zinātnieki - Kalifornijas universitāte Berkelijā un Džordžtaunas universitāte. Kopumā zinātnieku rīcībā bija aptuveni 250 nanogrami elementa, un ar šo vielas daudzumu pietika, lai pirmo reizi izmērītu šī elementa ķīmiskās saites garumu - galveno īpašību, kas nosaka tā mijiedarbību ar citiem atomiem un molekulām. .
Mūsdienās ir zināms par einšteinuMaz. Izpētījuši ķīmisko izturēšanos, zinātnieki var izmantot šīs zināšanas jaunu materiālu vai jaunu tehnoloģiju izstrādei. Un ne tikai ar Einsteinium, bet arī ar pārējiem aktinīdiem. Zinātnieki atzīmē, ka rūpīga einstenijas izpēte nākotnē palīdzēs atklāt jaunu ķīmiju - vismaz vienu jaunu elementu.
Kā zinātniekiem izdevās to atjaunot pētījumiem?
Abergela un viņas komanda izmantojaEksperimentālās iekārtas, kas nebija pieejamas pirms vairākiem gadu desmitiem, kad pirmo reizi tika atklāts einšteinijs — Bērklija laboratorijas Molekulārā lietuve un Stenfordas Sinhrotrona starojuma gaismas avots (SSRL) SLAC Nacionālajā paātrinātāja laboratorijā, abas ir ASV Enerģētikas departamenta Zinātnes biroja iekārtas — luminiscences veikšanai. spektroskopija un rentgenstaru absorbcijas spektroskopijas eksperimenti.
Zinātnieki atzīmē, ka parauga iegūšana lietojamā veidā bija gandrīz puse no panākumiem.
Materiāls tiek ražots augstas enerģijas izotopu reaktorāstraume Oak Ridge Nacionālajā laboratorijā. Šī ir viena no nedaudzajām vietām pasaulē, kur principā ir iespējama einšteina izveide. Reaktors izmantoja kurija mērķa neitronu bombardēšanu, lai izraisītu garu kodolreakciju ķēdi. Pirmā problēma, ar kuru viņi saskārās, bija tā, ka paraugs bija piesārņots ar ievērojamu daudzumu Kalifornija, jo tīru einšteinu iegūtā daudzumā ir ārkārtīgi grūti iegūt.
Bērklija zinātnieces Dženifera Vekere(no kreisās uz labo), Letīcija Arnedo-Sančesa, Korijs Kārters, Katrīna Šīlda strādā Rebekas Abergeles ķīmijas laboratorijā. Kredīts: Marilyn Sargent / Berkeley Lab
Tāpēc viņiem bija jāatsakās no savasākotnējais plāns izmantot rentgenstaru kristalogrāfiju, kas tiek uzskatīta par zelta standartu strukturālas informācijas iegūšanai par ļoti radioaktīvām molekulām, taču tai ir nepieciešams tīrs metāla paraugs, un tā vietā nāca klajā ar jaunu paraugu izgatavošanas veidu un elementāru pētījumu metožu izmantošanu. Pētnieki Los Alamos šajā posmā sniedza kritisku palīdzību, izstrādājot parauga turētāju, kas ir unikāli piemērots Einšteinija raksturīgo problēmu risināšanai.
Tad vēl viena problēma bija cīņa pretradioaktīvā sabrukšana. Bērklija laboratorijas komanda veica eksperimentus ar einšteinu-254, kas ir viens no stabilākajiem šī elementa izotopiem. Tā pussabrukšanas periods ir 276 dienas, kas ir sadalīšanās laiks pusei materiāla. Kamēr komanda varēja veikt daudz eksperimentu pirms koronavīrusa pandēmijas, viņiem bija plāni pēcpārbaudes eksperimentiem, kas tika pārtraukti ar pandēmiju saistītu pārtraukumu dēļ. Kad pagājušajā vasarā viņiem izdevās atgriezties savā laboratorijā, lielākā daļa parauga jau bija pazudusi.
Ko zinātnieki uzzināja?
Tomēr pētnieki varēja izmērītsaites attālums ar Einšteinu, kā arī atklāja fizikāli ķīmisko uzvedību, kas atšķīrās no tā, kas būtu sagaidāms no vairākiem aktinīdiem. Šie ir periodiskās tabulas apakšējās rindas elementi.
Saņēmis priekšstatu par atomu izvietojumu molekulā,ieskaitot einšteinu, zinātnieki izmēra ķīmiskās saites garumu un atklāja dažas interesantas ķīmiskās īpašības. Einšteinija luminiscences un spin-orbītas sakabes iezīmes atšķīrās no tā, ko varētu sagaidīt no aktinīdu sērijas elementa - periodiskās tabulas apakšējās līnijas.
Šajā sērijā ir elementi vai izotopi, kasnoderīgi kodolenerģijas vai radiofarmaceitisko līdzekļu ražošanai. Izmantojot jaunus datus, mums būs labāka izpratne par visu aktinīdu klāstu.
Rebeka Abergela no Berkeley Lab
Pārsteidzoši, ka šis pētījums sniedz arī iespēju izpētīt ārpus periodiskās tabulas un, iespējams, atklāt jaunu elementu.
Lasīt vairāk
Paskaties 8 triljonu pikseļu Marsa attēlu
Zinātnieki ir izstrādājuši relativitātes teorijas aizstājēju. Kāda ir "visa teorijas" būtība?
Zinātnieki ir atraduši pierādījumus par mūsdienu cilvēku krustojumu ar neandertāliešiem
Kurijs, vai drīzāk noteikti kurija izotopiko ražo kodolreaktoros. Kurija atomu uzkrāšanās notiek secīgā neitronu uztveršanā mērķa elementu kodolos. Turklāt, kad kurijs uzkrājas pietiekamā daudzumā, to izolē ar ķīmiskās apstrādes metodēm, tiek ražots koncentrēts un galvenokārt kurija oksīds. Kurijs ir ārkārtīgi dārgs metāls, un to joprojām izmanto vissvarīgākajās kodoltehnoloģijas jomās, tomēr ASV un Krievijā ir tā saucamās kurija programmas.
Nosaukts Pjēra un Marijas Kirī vārdā.
Motu ir mazas salas, kas ieskauj atola centrālo salu, un tās veidojušās koraļļu rifa pacelšanās rezultātā. Motu ir sastopams tikai tropu ūdeņos.