ЭЙНШТЕЙНИЙ

Эйнштейний химический элемент

Открытие элементов № 99 и 100 — эйнштейния и фермия — тоже можно считать примером серендипности. В 1949 г. в Советском Союзе были проведены успешные испытания атомной бомбы; США лишились монополии на атомное оружие. А еще через несколько лет Америка оказалась в роли догоняющего: первая водородная бомба была сделана в нашей стране.

«К июню 1951 г. наша программа создания водородной бомбы переживала тяжелый кризис». Это слова американского журналиста У. Лоуренса, волею судеб ставшего официальным историографом американского атомного оружия.

Стремясь во что бы то ни стало первыми создать «сверхбомбу», американцы бросили на решение этой проблемы все силы и средства. Самое большее, что удалось им сделать, — это взорвать термоядерное устройство, получившее кодовое название «Майк».

Именно устройство, а не бомбу: «Майк», оснащенный сложными рефрижераторными установками, был настолько тяжел, что его не мог поднять ни один самолет.

«Майк» был взорван 1 ноября 1952 г. на коралловом островке Элугелаб, входящем в атолл Эниветок в Тихом океане. При взрыве Элугелаб исчез. На морском дне образовался полуторакилометровый кратер глубиной более 50 м.

На много километров поднялось радиоактивное облако, которое, расползаясь, достигло в диаметре более 100 км. В долю секунды выделилась энергия в сотни раз большая той, что испепелила Хиросиму.

Но первый термоядерный взрыв дал и другие результаты.

В частности, уран, входивший во взрывное устройство, подвергся интенсивному нейтронному облучению. Высчитали, что через каждый квадратный сантиметр его поверхности прошло около 8 г нейтронов. Это очень много.

Чтобы облучить какое-либо вещество такой же «дозой» нейтронов в мирном ядерном реакторе, пришлось бы продержать его в реакторе около 100 лет.

В программу исследования эффектов, связанных с термоядерным взрывом, входило химическое исследование радиоактивных продуктов. Через грибовидное облако пронеслись беспилотные самолеты, они взяли пробы распыленных и газообразных веществ.

В трех крупнейших лабораториях подвергли химической переработке сотни килограммов почвы с островов, окружавших исчезнувший Элугелаб.

И в ней неожиданно обнаружили неизвестные раньше тяжелые изотопы плутония, которые могли образоваться в результате следующих процессов: 23892U  +  610n —β- → 24492U  —β- → 24493Np —β- →    24494Pu

Но если так, то почему не могло случиться, что из нейтронных потоков невиданной плотности некоторые ядра урана захватили не 6-8, а, допустим, 15 нейтронов и после нескольких бета-распадов превратились в ядра элементов с порядковыми номерами больше 94, а может быть, и 98? (К тому времени было известно 98 элементов.) Открыть новые элементы было весьма заманчиво. С этой целью началась интенсивная химическая переработка почвы, привезенной с островов, окружавших исчезнувший Элугелаб.

После многостадийной химической переработки была выделена фракция актиноидов, которые потом разделяли на ионообменной колонке. Для этих целей радиохимики Калифорнийского университета во главе с Г. Сиборгом использовали катионит Дауэкс-50 — сополимер стирола и дивинилбензола, в который введены еще функциональные группы сульфоновой кислоты.

Сначала крупицы этого полимера попросту насыпали в раствор, содержащий смесь актиноидов. Ионы элементов с порядковым номером от 89 и больше переходили из раствора на катионит. Тогда остаток раствора сливали, а мокрые крупицы катионита засыпали в верхнюю часть колонки, наполненной тем же самым полимером. Теперь нужно было отделить катионы от смолы и, отделяя, разделить.

Для этого применяют различные жидкости и растворы (их называют элюентами). В опытах было установлено, что для разделения лантаноидов пригодны в качестве элюентов соляная кислота и цитрат аммония. Эти же вещества решили использовать при разделении актиноидов: ведь актиноиды и лантаноиды — химические аналоги.

Расчеты оправдались. Благодаря неодинаковой прочности сцепления различных ионов с катионитом, в первых каплях элюента, выходящего из колонки, содержался только самый тяжелый элемент смеси, в последующих — второй, чуть более легкий, и так до последнего, самого легкого.

Чтобы элементы снова не смешались, каждую каплю раствора принимали на отдельный платиновый диск и тут же отправляли в другое помещение, где с помощью специальных приборов определяли радиоактивные свойства элемента, принесенного в этой капле.

Если по химическим свойствам актиноиды — почти двойники, то по радиоактивным они вполне индивидуальны.

Однако еще раньше, в каплях, которые можно было бы назвать «докалифорниевыми», приборы зарегистрировали альфа-частицы с энергией 6,6 Мэв. Их порождали атомы неизвестного элемента. Но какого? Стали считать капли, в которых новый элемент давал о себе знать. Налицо была аналогия с десятым лантаноидом — гольмием.

Значит, гольмий — ближайший аналог нового элемента и этот элемент — десятый актиноид; следовательно, его номер 99.

В первых опытах удалось выделить лишь несколько сот новых атомов — количество невидимое и невесомое. Обнаружить их удалось только благодаря высокой радиоактивности этого элемента. А спустя примерно месяц таким же путем и в том же «источнике» был найден еще один новый элемент — элемент № 100, впоследствии названный фермием.

Итак, впервые элемент № 99 был получен в термоядерном взрыве. Ядра урана, захватившие по 15 нейтронов, семь раз испустили по электрону и превратились в ядра эйнштейния-253. Не следует, однако, думать, что этот элемент нельзя получить другими путями, не отравляя атмосферу радиоактивными осадками.

Эйнштейний «делают» и в ядерных реакторах. Уран-233 облучают нейтронами, и происходит последовательный захват нейтронов. Конечно, в реакторах этот процесс идет значительно медленнее и занимает не доли секунды, а годы.

Но зато полученная «продукция» не разбрасывается по площади в тысячи квадратных километров, как было при взрыве термоядерного «Майка».

В реакторах удается накапливать элемент № 99 в намного больших количествах — миллиарды атомов.

Но самым перспективным способом синтеза этого элемента (как, впрочем, и других актиноидов с порядковым номером больше 99) сейчас считается метод тяжелых ионов — более быстрый, более эффективный.

«Сырьем» служат достаточно стабильные уран и плутоний, а «снарядами» для бомбардировки — ускоренные ионы азота, кислорода, углерода и других сравнительно легких элементов — их-то и называют тяжелыми ионами. При синтезе этим методом порядковый номер элемента увеличивается сразу на несколько единиц по сравнению с элементом, из которого сделана мишень.

Так, при облучении урана-238 ионами азота в Лаборатории ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований в Дубне были получены изотопы эйнштейния с массовыми числами 245, 246 и 247 и уточнены радиоактивные свойства этих изотопов. Эйнштейний-247 в этих опытах получен впервые в мире.

Откуда появилось название эйнштейний

Почему эйнштейний — эйнштейний, или какие бывают памятники — так можно было бы озаглавить эту часть нашей статьи. «Я памятник себе воздвиг нерукотворный…

» Точно так же великие научные открытия — несравненно более величественные (и, наверное, более долговечные) памятники великим ученым, чем изваяния из бронзы, мрамора или гранита.

Школьник, произнося слова «закон Ньютона», не отдает себе отчета, что этим самым он несет живую эстафету памяти о гениальном физике.

Одним из величайших ученых всех времен и народов до праву считается Альберт Эйнштейн. Его знаменитую формулу Е = mc2, выражающую зависимость между массой и энергией, знают люди, очень далекие от физики. И очень символично, что имя автора этого закона, лежащего в основе всей ядерной энергетики, было увековечено в названии нового элемента — элемента № 99.

Что известно о свойствах эйнштейния? О радиоактивных почти все; чтобы точно определить эти свойства, много «материала» не нужно. Вряд ли есть смысл в популярной статье приводить все эти характеристики, они интересны лишь узкому кругу специалистов-физиков.

Отметим только, что 243Es не только самый легкий, но и самый короткоживугций изотоп элемента № 99. Его период полураспада — 21 секунда. А дольше всех «живет» изотоп 252Es — его период полураспада 472 дня. Это тоже не очень много.

Известно не только, за сколько времени, но и каким путем распадаются ядра всех изотопов эйнштейния.

Намного хуже изучены химические и физико-механические свойства этого элемента. Можно только предполагать, что эйнштейний — металл примерно такой же тяжелый, как плутоний. Довольно отрывочны и сведения по химии эйнштейния.

Известно, что в водных растворах он образует трехвалентные ионы, соосаждается с гидроокисями и фторидами редких земель, а из азотной кислоты экстрагируется трибутилфосфатом. Известно несколько комплексных соединений эйнштейния.

Наиболее тщательно изучено поведение эйнштейния в ионообменных колонках.

Применение эйнштейния

Чем полезен эйнштейний? Если бы кто-то из прочитавших эту статью приехал к нам в Дубну и попросил показать, как выглядит эйнштейний, то просьба эта осталась бы неудовлетворенной.

Всего несколько микрограммов весит самая большая из полученных пока в мире «партий» этого металла. Существуют программы получения эйнштейния в ядерных реакторах в значительно больших количествах — около миллиграмма, но пока эти программы остаются программами.

Главное препятствие для получения весомых количеств эйнштейния — малое время жизни его изотопов.

Но, главное, ради чего изучают свойства эйнштейния и других трансурановых элементов (кроме плутония), — это систематизация знаний о сверхтяжелых ядрах, выяснение закономерностей, на основе которых можно будет синтезировать сверхтяжелые элементы гипотетической пока области относительной стабильности.

№99 Эйнштейний

Элементы в„–99 Рё в„–100 были открыты РїСЂРё изучении продуктов первого американского термоядерного взрыва, проведенного РЅР° РѕРґРЅРѕРј РёР· островов РўРёС…РѕРіРѕ океана РІ РЅРѕСЏР±СЂРµ 1952 Рі. (операция «РњР°Р№Рє»). После переработки радиохимиками Калифорнийского университета РІРѕ главе СЃ Р“. РЎРёР±РѕСЂРіРѕРј сотен килограммов почвы, привезенной СЃ места взрыва, удалось выделить РґРІР° изотопа (253 Рё 255) элемента в„–99. Ему было присвоено название «СЌР№РЅС€С‚ейний» РІ честь крупнейшего математика Рё физика XX РІ. Альберта Эйнштейна.

Нахождение в природе и получение:

Образование эйнштейния при термоядерной реакцией явилось следствием цепочки ядерных реакций, которые суммарно можно представить следующей схемой:
23892U + 1510n => 25399Es + 7b -.

Позже различные изотопы эйнштейния были получены при облучении нейтронами изотопов плутония в специализированных ядерных реакторах. Но выход его мал.

После того, как физики научились ускорять тяжелые ионы (ионы азота, углерода, кислорода), получил развитие метод основанный на ядерной реакциии этих ионов с ядрами атомов урана или плутония: 23892U + 147N => 24799Es + 510n.

Такой изотоп эйнштейния был впервые получен в Лаборатории ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований в Дубне. Но и этим методом удаётся получить лишь микрограммы эйнштейния.

Металлический эйнштейний может быть получен восстановлением фторида эйнштейния(III) парами лития при 1000°С: EsF3 +3Li = Es +3LiF.

Физические свойства:

Эйнштейний — радиоактивный металл. Определение свойств затруднено Рё малой порцией получаемого вещества, так Рё его неустойчивостью.

Температура плавления — 800-860В°C. Р�звестно около 20 изотопов эйнштейния, СЃ массами РѕС‚ 243 РґРѕ 256.

Наиболее долгоживущие из них

252Es (Т1/2 = 472 сутки) и 254Es (Т1/2 = 276 суток);

Преобладающие реакции распада: альфа-распад, ведущий к берклию (25299Es = 24897Bk + 42He) и электронный захват с образованием изотопов калифорния 25299Es + e- = 25298Cf.

Химические свойства:

Химические свойства также мало изучены, тем не менее отмечается, что в соединениях эйнштейний проявляет степени окисления +2 и +3.

В водном растворе эйнштейний существует в наиболее устойчивой форме в виде ионов Es3+ (даёт зелёную окраску).

Синтезирован его оксид Es2O3, многие галогениды (EsCl3, EsI3, EsI2) и оксогалогениды (EsOCl),.

Применение:

�спользуется для получения менделевия при бомбардировке в циклотроне ядрами гелия

�сточники:
Эйнштейний. Википедия, свободная энциклопедия. http://ru.wikipedia.org/Эйнштейний.
Популярная библиотека химических элементов. Эйнштейний. http://n-t.ru/ri/ps/pb099.htm.

Эйнштейний

эйнштейний намтар, эйнштейний хүүхэд нас
Эйнштейний (Es), 99

252,083 а. е. м. (г/моль)

5f11 7s2

292 пм

1,3 (шкала Полинга)

Es←Es3+ -2,0В
Es←Es2+ -2,2В

2,3,4

 619 кДж/моль (эВ)

13,5 г/см³

860 °C

Эйнштейний — трансурановый химический элемент с атомным номером 99, радиоактивный, серебристый металл.

• 1 История
• 2 Физические и химические свойства
• 3 Изотопы
• 4 Применение
• 5 Примечания
• 6 Ссылки

История

Эйнштейний был открыт в декабре 1952 года. Элемент назван в честь Альберта Эйнштейна.

Физические и химические свойства

Эйнштейний является радиоактивным металлом. Принадлежит к семейству элементов актиноидов.

В соединениях эйнштейний проявляет степени окисления +2 и +3. Примером может служить его иодид с химической формулой EsI3. В обычном водном растворе Эйнштейний существует в наиболее устойчивой форме в виде ионов Es3+ (даёт зелёную окраску).

Трииодид эйнштейния

Эйнштейний — металл с кубической гранецентрированной решёткой, параметр решётки a = 0,575 нм, температура плавления — 860 °C. Характеризующийся относительно высокой летучестью, может быть получен путём восстановления EsF3 литием. Синтезированы и изучены многие твёрдые соединения Эйнштейния, такие, как Es2O3, EsCl3, EsOCl, EsBr2, EsBr3, EsI2 и EsI3.

Изотопы

Всего известно 19 изотопов и 3 изомера с массовыми числами от 243 до 256. Самый стабильный из изотопов 252Es имеет полураспад = 471,7 день.

Применение

Используется для получения менделевия при бомбардировке в циклотроне ядрами гелия.

Примечания

1. ↑ Менделевий. Книги. Наука и техника

Ссылки

В Викисловаре есть статья «эйнштейний»

• Эйнштейний на Webelements
• Эйнштейний в Популярной библиотеке химических элементов

 Менделеева

эйнштейний, эйнштейний намтар, эйнштейний хүүхэд нас

Эйнштейний Информацию О

Эйнштейний

Эйнштейний
Эйнштейний Вы просматриваете субъект
Эйнштейний что, Эйнштейний кто, Эйнштейний описание

There are excerpts from wikipedia on this article and video

Наш сайт имеет систему в функции поисковой системы. Выше: «что вы искали?»вы можете запросить все в системе с коробкой. Добро пожаловать в нашу простую, стильную и быструю поисковую систему, которую мы подготовили, чтобы предоставить вам самую точную и актуальную информацию.

Поисковая система, разработанная для вас, доставляет вам самую актуальную и точную информацию с простым дизайном и системой быстрого функционирования. Вы можете найти почти любую информацию, которую вы ищете на нашем сайте.

На данный момент мы служим только на английском, турецком, русском, украинском, казахском и белорусском языках.
Очень скоро в систему будут добавлены новые языки.

Жизнь известных людей дает вам информацию, изображения и видео о сотнях тем, таких как политики, правительственные деятели, врачи, интернет-сайты, растения, технологические транспортные средства, автомобили и т. д.