Transuranyum elementi -Transuranium element
Transuranyum elementler (transuranik elementler olarak da bilinir ) , atom numarası uranyumun atom numarası olan 92'den büyük olan kimyasal elementlerdir . Bu elementlerin tümü sentetiktir , kararsızdır ve radyoaktif olarak diğer elementlere bozunur.
genel bakış
Atom numarası 1 ila 92 olan elementlerin çoğu doğada bulunabilir, kararlı izotoplara ( hidrojen gibi ) veya çok uzun ömürlü radyoizotoplara ( uranyum gibi) sahiptir veya uranyum ve toryumun bozunmasının ortak bozunma ürünleri olarak bulunur. ( radon gibi ). İstisnalar 43 , 61 , 85 ve 87 öğeleridir ; dördü de doğada bulunur, ancak yalnızca uranyum ve toryum bozunma zincirlerinin çok küçük dallarında bulunur ve bu nedenle 87. element hariç tüm elementler ilk olarak doğadan ziyade laboratuvarda sentez yoluyla keşfedilmiştir (ve hatta element 87 bile onun saflaştırılmış örneklerinden keşfedilmiştir). ebeveyn, doğrudan doğadan değil).
Atom numarası daha yüksek olan tüm elementler önce laboratuvarda keşfedilmiş, daha sonra neptünyum ve plütonyum da doğada keşfedilmiştir. Hepsi radyoaktiftir , yarı ömürleri Dünya'nın yaşından çok daha kısadır , bu nedenle bu elementlerin ilkel atomları, eğer Dünya'nın oluşumunda mevcutlarsa, çoktan bozunmuştur. Bazı uranyum açısından zengin kayalarda eser miktarda neptünyum ve plütonyum oluşur ve nükleer silahların atmosferik testleri sırasında küçük miktarlarda üretilir . Bu iki element, müteakip beta bozunmaları ile uranyum cevherinde nötron yakalamasından üretilir (örn . 238 U + n → 239 U → 239 Np → 239 Pu ).
Plütonyumdan daha ağır olan tüm elementler tamamen sentetiktir ; nükleer reaktörlerde veya parçacık hızlandırıcılarda oluşturulurlar . Bu elementlerin yarı ömürleri, atom numaraları arttıkça genel bir azalma eğilimi gösterir. Bununla birlikte, birkaç curium ve dubnium izotopu dahil olmak üzere istisnalar vardır . Bu serideki 110-114 atom numaraları civarındaki bazı ağır elementlerin, eğilimi kırdığı ve teorik kararlılık adasını içeren artan nükleer stabilite gösterdiği düşünülmektedir .
Ağır transuranik elementlerin üretilmesi zor ve pahalıdır ve fiyatları atom numarası ile hızla artar. 2008 itibariyle, silah sınıfı plütonyumun maliyeti yaklaşık 4.000 $/gram idi ve kaliforniyum 60.000.000 $/gram'ı aştı. Einsteinium , makroskopik miktarlarda üretilmiş en ağır elementtir.
Keşfedilmemiş veya keşfedilmiş ancak henüz resmi olarak adlandırılmamış olan transuranik elementler, IUPAC'ın sistematik element adlarını kullanır . Transuranik elementlerin isimlendirilmesi bir tartışma kaynağı olabilir .
Uranyumötesi elementlerin keşfi ve adlandırılması
Şimdiye kadar, esasen tüm transuranyum elementleri dört laboratuvarda keşfedilmiştir: Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı (elemanlar 93-101, 106 ve ortak kredi 103-105), Rusya'daki Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü (elemanlar 102 ve 114-118 ve 103-105 için ortak kredi), Almanya'da GSI Helmholtz Ağır İyon Araştırma Merkezi (107-1112) ve Japonya'da RIKEN (113. öğe).
- Berkeley'deki California Üniversitesi'ndeki Radyasyon Laboratuvarı (şimdiki Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı ), 1945-1974 yılları arasında esas olarak Edwin McMillan , Glenn Seaborg ve Albert Ghiorso tarafından yönetildi : gezegen dizilişinde Uranüs'ü takip ediyor (1940).
- 94. plütonyum , Pu, adını o zamanki gezegen olan Plüton'dan alır, aynı adlandırma kuralına göre neptünyumu izler ve Plüton Güneş Sisteminde Neptün'ü izler (1940).
- 95. americium , Am, adını europium'a benzediği için almıştır ve bu nedenle adını ilk üretildiği kıtadan almıştır (1944).
- 96. curium , Cm, adını ilk radyoaktif elementleri ayıran ünlü bilim adamları Pierre ve Marie Curie'den (1944), daha hafif analog gadolinyum olarak Johan Gadolin'den almıştır .
- 97. berkelium , Bk, adını California Üniversitesi, Berkeley'in bulunduğu Berkeley şehrinden almıştır (1949) .
- 98. californium , Cf, adını üniversitenin bulunduğu California eyaletinden almıştır (1950).
- 99. einsteinium , Es, adını teorik fizikçi Albert Einstein'dan almıştır (1952).
- 100. fermium , Fm, adını ilk kontrollü zincir reaksiyonunu (1952) üreten fizikçi Enrico Fermi'den almıştır.
- 101. mendelevium , adını Rus kimyager Dmitri Mendeleev'den alan Md, kimyasal elementlerin periyodik tablosunun ( 1955) birincil yaratıcısı olarak kabul edilir.
- 102. nobelium , No, Alfred Nobel'den (1958) almıştır. Bu keşif, Frédéric Joliot-Curie'den sonra ona joliotium (Jl) adını veren JINR tarafından da iddia edildi . IUPAC, JINR'nin elementi ikna edici bir şekilde sentezleyen ilk kişi olduğu, ancak nobelium adını literatürde derinden yerleşik olarak koruduğu sonucuna vardı.
- 103. lawrencium , Lr, adını en iyi siklotronun geliştirilmesiyle tanınan bir fizikçi olan Ernest O. Lawrence'dan almıştır ve Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı ve Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı (bu uranyumötesi elementlerin yaratılmasına ev sahipliği yapan) kimdir? (1961). Bu keşif, Ernest Rutherford'dan sonra rutherfordium (Rf) adını öneren JINR tarafından da iddia edildi . IUPAC , literatürde yerleşik olarak bulunan lawrencium adını koruyarak kredinin paylaşılması gerektiği sonucuna vardı .
- 104. rutherfordium , Rf, adını atom çekirdeği kavramından sorumlu olan Ernest Rutherford'dan almıştır (1968). Bu keşif, başta Georgy Flyorov tarafından yönetilen Rusya'nın Dubna kentindeki Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü (JINR) tarafından da iddia edildi : Igor Kurchatov'dan sonra kurchatovium (Ku ) elementini seçtiler . IUPAC, kredinin paylaşılması gerektiği sonucuna vardı.
- 105. dubnium , Db, JINR'nin bulunduğu Dubna şehrinden adını alan bir element . Başlangıçta Berkeley grubu (1970) tarafından Otto Hahn onuruna "hahnium" (Ha) olarak adlandırıldı, ancak Uluslararası Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği (1997) tarafından yeniden adlandırıldı. Bu keşif, Niels Bohr'dan sonra ona nielsbohrium (Ns) adını veren JINR tarafından da iddia edildi . IUPAC, kredinin paylaşılması gerektiği sonucuna vardı.
- 106. seaborgium , Sg, adını Glenn T. Seaborg'dan almıştır . Bu isim tartışmalara neden oldu çünkü Seaborg hala hayattaydı, ancak sonunda uluslararası kimyacılar tarafından kabul edildi (1974). Bu keşif aynı zamanda JINR tarafından da iddia edildi. IUPAC, Berkeley ekibinin, elementi inandırıcı bir şekilde sentezleyen ilk kişi olduğu sonucuna vardı.
- 107. bohrium , adını Danimarkalı fizikçi Niels Bohr'dan alan Bh, atomun yapısının aydınlatılmasında önemli (1981). Bu keşif aynı zamanda JINR tarafından da iddia edildi. IUPAC, GSI'nin elementi ikna edici bir şekilde sentezleyen ilk kişi olduğu sonucuna vardı. GSI ekibi başlangıçta 105. element üzerindeki isimlendirme anlaşmazlığını çözmek için nielsbohrium'u (Ns) önermişti, ancak bu, bir element adında bir bilim adamının ilk ismini kullanmak için emsal olmadığı için IUPAC tarafından değiştirildi.
- 108. hassium , Hs, adını Hessen adının Latince formundan alan bu çalışma, Alman Bundesland'da yapılmıştır (1984). Bu keşif aynı zamanda JINR tarafından da iddia edildi. IUPAC, JINR'deki öncü çalışmayı kabul ederken, GSI'nin elementi ikna edici bir şekilde sentezleyen ilk kişi olduğu sonucuna vardı.
- 109. meitnerium , Mt, adını nükleer fisyon (1982) inceleyen ilk bilim adamlarından biri olan Avusturyalı bir fizikçi olan Lise Meitner'den almıştır.
- 110. darmstadtium , Ds, adını Darmstadt , Almanya'da bu çalışmanın yapıldığı şehirden almıştır (1994). Bu keşif aynı zamanda Henri Becquerel'den sonra becquerelium adını öneren JINR ve element 105 üzerindeki anlaşmazlığı çözmek için (farklı elementler için yerleşik isimlerin yeniden kullanılmasını protesto etmesine rağmen) hahnium adını öneren LBNL tarafından da iddia edildi. IUPAC, GSI'nin elementi ikna edici bir şekilde sentezleyen ilk kişi olduğu sonucuna vardı.
- 111. roentgenium , Rg, adını X-ışınlarını keşfeden Wilhelm Conrad Röntgen'den almıştır (1994).
- 112. copernicium , Cn, adını astronom Nicolaus Copernicus'tan (1996) almıştır.
- 113. nihonium , Nh, adını Japonya'dan almıştır ( Japonca Nihon ) burada elementin keşfedildiği yer (2004). Bu keşif aynı zamanda JINR tarafından da iddia edildi. IUPAC, RIKEN'in elementi inandırıcı bir şekilde sentezleyen ilk kişi olduğu sonucuna vardı.
- 114. flerovium , Fl, JINR (1999) kurucusu Sovyet fizikçi Georgy Flyorov'un adını almıştır.
- 115. moscovium , Mc, Moskova Oblastı , Rusya, elementin keşfedildiği yer (2004).
- 116. livemorium , Lv, adını Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'ndan alan, keşifte JINR ile ortak çalışan (2000).
- 117. tennessine , Ts, adını Tennessee bölgesinin , elementin sentezi için ihtiyaç duyulan berkelium hedefinin üretildiği bölgeden almıştır (2010).
- 118. oganesson , Og, JINR ekibini 114 ila 118 arasındaki elementleri keşfetmesinde yöneten Yuri Oganessian'dan almıştır (2002).
süper ağır elementler
Süper ağır elementler (aynı zamanda süper ağır atomlar olarak da bilinirler, genellikle SHE olarak kısaltılır ) genellikle rutherfordium (atom numarası 104) ile başlayan transactinid elementlerine atıfta bulunur . Yalnızca yapay olarak yapılmıştır ve şu anda pratik bir amaca hizmet etmemektedir, çünkü kısa yarı ömürleri, birkaç dakikadan birkaç milisaniyeye kadar değişen çok kısa bir süre sonra bozulmalarına neden olur ( yarı ömrü olan dubnium hariç). bir günden fazla), bu da onları çalışmayı son derece zorlaştırıyor.
Süper ağır atomların tümü 20. yüzyılın ikinci yarısından beri yaratılmıştır ve teknoloji ilerledikçe 21. yüzyılda sürekli olarak yaratılmaktadır. Parçacık hızlandırıcıdaki elementlerin bombardımanı yoluyla oluşturulurlar . Örneğin, kaliforniyum -249 ve karbon -12'nin nükleer füzyonu rutherfordium -261'i oluşturur . Bu elementler atom ölçeğinde miktarlarda yaratılmıştır ve herhangi bir kütle oluşturma yöntemi bulunamamıştır.
Uygulamalar
Transuranyum elementler, diğer süper ağır elementleri sentezlemek için kullanılabilir. İstikrar adasının unsurları, kompakt nükleer silahların geliştirilmesi de dahil olmak üzere potansiyel olarak önemli askeri uygulamalara sahiptir. Potansiyel günlük uygulamalar çok geniştir; americium elementi duman dedektörleri ve spektrometreler gibi cihazlarda kullanılır .
Ayrıca bakınız
- Bose-Einstein yoğuşması ( Superatom olarak da bilinir )
- istikrar adası
- küçük aktinit
- Derin jeolojik depo , transuranik atıkları biriktirmek için bir yer
Referanslar
daha fazla okuma
- Eric Scerri, Periyodik Tabloya Çok Kısa Bir Giriş, Oxford University Press, Oxford, 2011.
- Süper Ağır Elementler
- Ayrıca Nükleer Sorunlar için Alsos Dijital Kütüphanesinden transuranik unsurlar için açıklamalı kaynakça .
- uranyumötesi elementler
- Super Heavy Elements ağı resmi web sitesi (Avrupa entegre altyapı girişimi EURONS'un ağı)
- Darmstadtium ve ötesi
- Christian Schnier, Joachim Feuerborn, Bong-Jun Lee: Karasal minerallerde transuranyum element izleri mi var? ( Çevrimiçi , PDF-Datei, 493 kB)
- Christian Schnier, Joachim Feuerborn, Bong-Jun Lee: Yüksek enerjili senkrotron radyasyonlu XRF kullanarak karasal minerallerde süper ağır elementler (SHE) arayışı. ( Çevrimiçi , PDF-Datei, 446 kB)