Rf -  Резерфордий

(Использован материал сайта Википедии http://ru.wikipedia.org)

 

Открытие (история открытия): Впервые сто четвёртый элемент периодической системы с массовым числом 260 был синтезирован в 1964 году учёными Объединённого института ядерных исследований в Дубне под руководством Г. Н. Флёрова. Они обстреливали мишень из плутония-242 ядрами неона-22 энергией около 115 МэВ:

Образовавшиеся атомы 104-ого элемента попадали в среду газообразного хлорида циркония, где связывались с хлором и переносились к детекторам спонтанного деления.

Удалось выделить в наблюдаемом, спонтанном делении два периода полураспада - 0,1 и 3,5 с, а также оценить количественно химические свойства элемента - температуру кипения КuСl4, равную 450±50°. Это достижение было признано как научное открытие и занесено в Государственный реестр открытий СССР под № 37 с приоритетом от 9 июля 1964 г.[1]

В 1969 году элемент был получен группой учёных в университете Беркли, Калифорния, которые утверждали, что не смогли повторить эксперименты советских учёных. Они использовали мишень из калифорния-249, которую облучали ионами углерода-12:[2]

Синтез по американской методике был независимо подтверждён в 1973 году идентификацией резерфордия как источника наблюдаемых Kα-рентгеновских линий, свидетельствующих об образовании продукта распада резерфордия — нобелия-253.[3]

В 1974 году в ОИЯИ получили резерфордий в реакции холодного слияния атомов свинца-208 и титана-50:[4]

В 1970 исследователи из Калифорнийского универитета под руководством Альберта Гиорсо получила резерфордий-261 в реакции слияния ядер кюрия-248 и кислорода-18:[5]

В 1996 году в Беркли был получен изотоп резерфордия-262 при облучении плутония-244 ионами неона-22:[6]

В 1999 году был открыт изотоп резерфордий-263 при электронном захвате дубния-263.[7]

В 2000 году физикам из Дубны удалось получить резерфордий при облучении мишени из урана-238 ионами магния-26:[8]

Происхождение названия: Советские учёные, опередив своих американских коллег на 4 года, предложили название курчатовий (Kurchatovium, Ku) в честь выдающегося советского учёного-физика И. В. Курчатова[9].

В 1992 году совместная рабочая группа ИЮПАК и ИЮПАП по трансфермиевым элементам (англ.  Transfermium Working Group) оценила заявки об открытии элемента 104 и сделала вывод, что обе группы привели достаточные доказательства его синтеза и честь открытия должна быть разделена между ними.[10]

Американцы ответили на выводы комиссии, заявив, что она придаёт слишком большое значение результатам группы ОИЯИ. В частности они указали, что за 20 лет русские несколько раз изменяли детали их заявлений о свойствах резерфордия, что русские и не отрицали. Они также надавили на TWG, тем, что та чересчур доверяет химическим опытам, проведённым русскими и тем, что в комиссии нет квалифицированных специалистов. TWG ответила, что это не имеет значения и что они учли все возражения, приведённые американской группой, и заявили, что находят причин для пересмотра их заключения о приоритете открытия.[11] В конце концов ИЮПАК использовал название, предложенное американцами,[12] что может некоторым образом указывать на то, что они изменили своё решение.

В 1994 году ИЮПАК предложила название дубний, поскольку резерфордий было предложено для 106-ого элемента и ИЮПАК считала, что группа ОИЯИ должна быть достойно почтена за их вклад. Однако, на этом спор по поводу названий для элементов 104–107 не закончился. В 1997 спор был разрешён, и для 104-ого элемента было принято текущее название резерфордий, а для элемента 105 - название дубний.

Название «резерфордий» в честь выдающегося английского физика Эрнеста Резерфорда было принято ИЮПАК в 1997 году (одно время резерфордием назывался 106-й элемент — сиборгий). До принятия этого названия элемент назывался уннильквадием, обозначение Unq (в соответствии с общим соглашением о наименовании элементов, названия которых пока не утверждены, от латинских названий цифр 1, 0 и 4).

 

Распространенность в природе: в природе не встречается.

Внешний вид простого вещества: Неизвестно.

Свойства атома

Имя, символ, номер           Резерфордий / Rutherfordium (Rf), 104

Атомная масса (молярная масса) 261 а. е. м. (г/моль)

Электронная конфигурация предположительно [Rn]5f14 6d2 7s2

Физические свойства: Резерфо́рдий (лат.  Rutherfordium, Rf, до 1997 года также  Курча́товий, Ku) — химический элемент номер 104 в периодической системе. Резерфордий — высокорадиоактивный искусственно синтезированный элемент, период полураспада двух наиболее стабильных из известных изотопов составляет около 10 и 13 часов (266Rf и 265Rf соответственно). Этот элемент не может где-либо использоваться и про него мало что известно, поскольку он никогда не был получен в макроскопических количествах. Резерфордий — первый трансактиноидный элемент, его предсказанные химические свойства близки к гафнию.

 

Известные изотопы

На начало 2008 года известно 16 изотопов резерфордия с массовыми числами от 253 до 268 и периодом полураспада от долей микросекунд до 13 часов (265Rf).

Химические свойства:

Степени окисления           +4

Структура хлорида резерфордия

Расчёты показали, что релятивисткие эффекты в электронных оболочках резерфордия могут быть достаточно сильными, чтобы p-орбитали имели меньший уровень энергии, нежели d-орбитали, что делает его химические свойства похожими на свинец. Но более точные расчёты и изучение полученных соединений показали, что он ведёт себя как и остальные элементы IV группы.

Химические свойства резерфордия были определены с использованием ультрамалых количеств вещества чешским химиком Иво Звара. Было установлено, что 104 элемент химически является аналогом гафния. В степени окисления +4 он образует летучие при температурах 250—300 °C галогениды RfCl4 и RfBr4.[13] При экстракционных процессах с участием сложных комплексных ионов поведение резерфордия значительно отличается от поведения ионов трёхвалентных актиноидов и свидетельствует о существовании в этих системах иона Rf4+, что доказывает его сходство с гафнием.[7]

Литература

  1. Научные открытия России.
  2. A. Ghiorso, M. Nurmia, J. Harris, K. Eskola, P. Eskola Positive Identification of Two Alpha-Particle-Emitting Isotopes of Element 104 // Physical Review Letters. — 1969. — Т. 22. — № 24. — С. 1317–1320. — DOI:10.1103/PhysRevLett.22.1317
  3. C. E. Bemis, et al. X-Ray Identification of Element 104 // Physical Review Letters. — 1973. — Т. 31. — № 10. — С. 647–650. — DOI:10.1103/PhysRevLett.31.647
  4. Yu. Ts. Oganessian Experiments on the synthesis of neutron-deficient kurchatovium isotopes in reactions induced by 50Ti Ions // Nuclear Physics A. — 1975. — Т. 38. — № 6. — С. 492–501. — DOI:10.1016/0375-9474(75)91140-9
  5. A. Ghiorso, M. Nurmia, K. Eskola, P. Eskola 261Rf; new isotope of element 104 // Physics Letters B. — 1970. — Т. 32. — № 2. — С. 95–98. — DOI:10.1016/0370-2693(70)90595-2
  6. M. R. Lane, et al. Spontaneous fission properties of 104262Rf // Physics Letters C. — 1996. — Т. 53. — № 6. — С. 2893–2899. — DOI:10.1103/PhysRevC.53.2893
  7. 1 2 J. V. Kratz Critical evaluation of the chemical properties of the transactinide elements (IUPAC Technical Report) // Pure and Applied Chemistry. — 2003. — Т. 75. — № 1. — С. 103. — DOI:10.1351/pac200375010103
  8. Yu. Lazarev, et al. Decay properties of 257No, 261Rf, and 262Rf // Physical Review C. — 2000. — Т. 62. — № 6. — DOI:10.1103/PhysRevC.62.064307
  9. Г. Н. Флеров «Синтез и поиск трансурановых элементов». Журнал «Природа» № 9. 1972 г.
  10. Discovery of the transfermium elements. Part II: Introduction to discovery profiles. Part III: Discovery profiles of the transfermium elements // Pure and Applied Chemistry. — 1993. — Т. 65. — № 8. — С. 1757–1814. — DOI:10.1351/pac199365081757
  11. A. Ghiorso, G. T. Seaborg, Yu. Ts. Organessian, I. Zvara, P. Armbruster, F. P. Hessberger, S. Hofmann, M. Leino, G. Munzenberg, W. Reisdorf, K.-H. Schmidt Responses on 'Discovery of the transfermium elements' by Lawrence Berkeley Laboratory, California; Joint Institute for Nuclear Research, Dubna; and Gesellschaft fur Schwerionenforschung, Darmstadt followed by reply to responses by the Transfermium Working Group // Pure and Applied Chemistry. — 1993. — Т. 65. — № 8. — С. 1815–1824. — DOI:10.1351/pac199365081815
  12. Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1997) // Pure and Applied Chemistry. — 1997. — Т. 69. — № 12. — С. 2471–2474. — DOI:10.1351/pac199769122471
  13. Gäggeler, Heinz W. Lecture Course Texas A&M: Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements (PDF)

 

< Назад в периодическую систему>