Ученые впервые успешно изучили Эйнштейний

04 Февраль 2021 09:31
Читать 10 минут

Ученые впервые за десятилетия успешно изучили эйнштейний - один из самых "неуловимых" и тяжелых элементов периодической таблицы. Это достижение приближает химиков к открытию так называемого «острова стабильности», где, как считается, обитают некоторые из самых крупных и короткоживущих элементов.


Министерство энергетики США впервые обнаружило эйнштейний в 1952 году в результате первого испытания водородной бомбы. Этот элемент не встречается на Земле в природе и может быть произведен только в микроскопических количествах с использованием специализированных ядерных реакторов. Его также трудно отделить от других элементов, он очень радиоактивен и быстро распадается, что делает его чрезвычайно трудным для изучения.

Исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (Berkeley Lab) в Калифорнийском университете недавно создали 233-нанограммовый образец чистого эйнштейния и провели первые эксперименты с этим элементом с 1970-х годов. При этом они впервые смогли раскрыть некоторые фундаментальные химические свойства элемента.

Как и другие элементы в ряду актинидов - группе из 15 металлических элементов, находящихся в нижней части периодической таблицы - эйнштейний создается путем бомбардировки элемента, в данном случае кюрия, нейтронами и протонами для создания более тяжелых элементов. Команда использовала специализированный ядерный реактор в Национальной лаборатории Ок-Ридж в Теннесси, одном из немногих мест в мире, где можно производить эйнштейний.

Однако эта реакция предназначена для производства калифорния - коммерчески важного элемента, используемого на атомных электростанциях - и поэтому в качестве побочного продукта образуется лишь очень небольшое количество эйнштейния. Извлечь чистый образец эйнштейния из калифорния сложно из-за сходства между двумя элементами, а это означало, что исследователи получили только крошечный образец эйнштейния-254, одного из самых стабильных изотопов или версий неуловимого элемента.

Основным результатом исследования стало измерение длины связи эйнштейния - среднего расстояния между двумя связанными атомами - фундаментального химического свойства, которое помогает ученым предсказать, как он будет взаимодействовать с другими элементами. Они обнаружили, что длина связи эйнштейния противоречит общей тенденции актинидов. Это то, что теоретически предсказывалось в прошлом, но никогда раньше не было экспериментально доказано. 

Исследования команды также могут упростить создание эйнштейния в будущем. В этом случае эйнштейний потенциально может быть использован в качестве целевого элемента для создания еще более тяжелых элементов, в том числе неоткрытых, таких как гипотетический элемент 119, также называемый Унуненний. Одной из конечных целей для некоторых химиков было бы затем обнаружить гипотетические сверхтяжелые элементы, период полураспада которых составляет минуты или даже дни, то есть они «живут» на этом острове стабильности, по сравнению с микросекундами максимум для периода полураспада другие тяжелые элементы. 

СПРАВКА MASHNEWS:
Эйнштейний — трансурановый химический элемент с атомным номером 99, радиоактивный серебристый металл. Названный в честь Альберта Эйнштейна, химический элемент эйнштейний имеет 99 электронов, вращающихся вокруг его ядра.



Больше новостей: