Așa numitele elemente chimice care au un număr de secvență mai mare de 92 m. E. În uraniu urmărire periodică. Toate elementele transuranice cunoscute în prezent au fost sintetizați prin reacții nucleare; acestea sunt extrem de radioactive de înjumătățire a izotopilor tind să fie mici.
Pentru prima dată a încercat să sintetizeze elemente transuraniene de renumitul fizician italian Enrico Fermi. În 1934, el a fost ținta de neutroni iradiat uraniu. Științific motivat că uraniu 238. captează un neutron este convertit în uraniu-239, care emite β - -particle devine izotop primul element de Transuranice cu Z = 93. Fermi a numit Hesperus. La rândul său, β - Hesperia dezintegrare are ca rezultat formarea următorului Transuranice cu Z = 94 (Ausonia):
Unii oameni de știință din alte țări a ajuns la o concluzie similară. Cu toate acestea, în curând sa dovedit că aceste argumente sunt greșite. elemente „transuranic“ fragmente de uraniu de fisiune prin neutroni dovedit de fapt - elemente situate în mijlocul sistemului periodic (de exemplu, bariu și lantan).
Era de sinteză fiabilă a elementelor transuraniene a început în 1940 cercetătorii americani E. McMillan si Frederick Eyblson a primit Neptuniu (Z = 93). În același an, cu angajații sintetizat Searborg plutoniu (Z = 94). Elementele noi au fost numite după planetele Neptun și Pluto, situat în sistemul solar al lui Uranus.
Este cunoscut acum 15 de izotopi de neptuniu și plutoniu la fel de mult. speranța lor de viață este semnificativ vârsta mai mică a Pământului. De aceea, ei nu au supraviețuit pe planeta noastră de la formarea sa. Izotopi elemente transuraniene ulterioare au chiar mai scurte perioade de înjumătățire.
Toate aceste elemente transuranice au fost preparate prin aplicarea particulelor de lumină bombardează: neutroni, protoni, deutronilor (hidrogen greu izotop nuclee) sau particule alfa. Țintele elemente folosite, costurile nucleelor atomice care au 1 sau 2 mai mic decât elementul - produs de sinteză. De exemplu, plutoniu-239 a fost obținut ca urmare a reacțiilor nucleare:
238 U (n, γ) 239 U → β - → Np → β - → Pu,
și californiu-245 în acest fel:
Pe măsură ce înaintăm în regiunea de valori mari de sinteză dificultăți Z a crescut semnificativ. de înjumătățire a izotopilor produse au devenit mai mici, și de a lucra cu medicamente extrem de radioactive - mai periculoase. Numărul de elemente transuraniene grele pe care a trebuit să lucreze cercetatorii au masurat la cele mai bune micrograme. Iată un fapt interesant: ținta lui Einstein, folosit pentru a sintetiza mendeleviu conținea toate. 109 №99 atomi membri. Prin urmare, rata de sinteză a elementelor transuranice ulterioare a încetinit brusc. Particulele bombardează Utilizarea pulmonare devin inutile deoarece nu a fost posibil să se acumuleze ca orice cantitate apreciabilă de, să zicem, elementele cu Z = 100 și 101 pentru utilizare ca ținte.
Dezvoltarea în continuare a transuranice „continent“ necesară dezvoltarea de noi idei și metode noi de sinteză. Pentru a obține elemente artificiale cu trei cifre numere de serie cercetătorii au început să folosească ioni accelerate sarcină multiplă ale elementelor ușoare ale sistemului periodic, cum ar fi bor, neon, carbon, azot, oxigen, argon. În primul rând a fost necesar să le lipsească de atomii lor cât mai mulți electroni, apoi acceleratoare puternice accelerează ionii la energii înalte. Prin aceasta a scăzut departe de complexitate în alegerea țintelor. Deoarece acestea din urmă pot fi folosite acum elemente ușor disponibile, cum ar fi uraniu, plutoniu, Americiu, sau curium. Iată câteva dintre reacția nucleară a fost sintetizat de Academicianul G. N. Flerovym cu kurchatovium membru al personalului (Z = 104), numit în onoarea fizicianului sovietic restante I. V. Kurchatova: 242 Pu (22 brumărel Ne, 4n) 260 Ku. În cazul în care sinteza elementelor transuraniene cu Z = 93-101 a fost realizată în principal de fizicienii americani în frunte cu G. Searborg, apoi în elementele de „a doua sute de“ conducere a fost luată de către oamenii de știință sovietici de la Laboratorul de reacții nucleare ale Institutului Comun pentru Cercetare Nucleară din Dubna.
Dar aici creatorii de elemente noi pândesc dificultăți mult mai mari. Literalmente a trebuit să lucreze cu atomii individuali produși prin reacții nucleare. În timp ce acești atomi se dezintegreze ca rezultat al fisiunii spontane - tipul primar de dezintegrare radioactivă a elementelor transuranice grele. Perioadele de înjumătățire măsurat în fracțiuni de secundă (de exemplu, izotopul 261 107T1 / 2 = 0,015 c).
În tabelul periodic al elementelor este plasat între paranteze simbolul pentru elementele cu Z = 102. Numele său (A se vedea culoarea inserata.) - Nobel - a fost propus de către cercetătorii de la Institutul Nobel din Stockholm, care este un mesaj pentru sinteza acestui element în 1957 nu a fost confirmată. O sinteză fiabilă a elementului 102 realizată de către fizicieni sovietici care a propus numele de „zholioty“ (în onoarea lui Frederic Joliot-Curie). Elementul cu Z = 103 lawrenciu numit (Lr) - după inventatorul ciclotronului Lawrence, iar elementul cu Z = 105 - nielsbohrium (Ns) -pentru dupa fizicianul danez Niels Bohr. Ambele aceste elemente sunt, de asemenea, semnificativ au fost obținute mai întâi în Dubna. Dar oamenii de știință americani propun numele elementului 105th „gany“ (în onoarea radiochimist german O. Ghana, unul dintre descoperitorii fenomenului de fisiune nucleară de uraniu). Pentru elementele cu Z = 106, 107, 108, 109 și 110 până titlurile solicitate. Aceste elemente sunt sintetizate în mod fundamental nouă metodă: de exemplu, în cazul sintezei și 106 ca ținte au fost 107 elemente stabile plumb și bismut, și bombardarea „coji“ - ionii de crom multiplică:
82 207 Pb (24, 54 Cr, 2n) 259 106 83 209 și Bi (54-24 Cr, 2n) 261 107.
Care este limita producerea artificială a elementelor transuraniene? Această problemă are și nu a răspuns. La mijlocul anilor '60. teoreticieni au sugerat că unele elemente superheavy în nucleele atomice care conțin un anumit număr de protoni (114, 126, 164) sau neutroni (184, 196) poate avea o foarte lungă de înjumătățire relativ la fisiune spontană. Această ipoteză a „insule de stabilitate relativă“ necunoscute a dat naștere la încercări de sinteză și de detectare, chiar și în obiecte naturale. Dar numeroase experimente nu au dus la succes. Aici este un exemplu al unei reacții nucleare, prin tentativa de a sintetiza elementului cu Z = 114: 96 242 Cm (18, 40 Ar, 4n) 284114.
Punerea în aplicare a sintezei unui număr mare de elemente Transuranice deschise pentru chimiști zonă extinsă de cercetare. Putem spune că există o nouă discipline chimice - elemente de chimie transuranice. Proprietățile lor au fost neașteptate și unice (vezi. Actinide), ele sunt semnificativ diferite de cele ale elementelor corespunzătoare ale perioadei a șasea.
Multe dintre elementele transuraniene utilizate în practică. Cel mai important izotop de plutoniu-239 - ca un combustibil nuclear eficient. izotopii selectate de neptuniu, plutoniu, Americiu si curium sunt folosite ca așa-numitele surse de alimentare izotopice.