Трансурановый элемент -Transuranium element

Трансурановые элементы
в периодической таблице
Водород гелий
Литий Бериллий Бор Углерод Азот Кислород Фтор Неон
натрий Магний Алюминий Кремний Фосфор Сера хлор Аргон
Калий Кальций Скандий Титан Ванадий Хром Марганец Железо кобальт никель Медь Цинк Галлий Германий мышьяк Селен Бром Криптон
Рубидий Стронций Иттрий Цирконий ниобий Молибден Технеций Рутений Родий Палладий Серебряный Кадмий Индий Банка Сурьма Теллур Йод ксенон
Цезий Барий Лантан Церий Празеодим неодим Прометий Самарий европий Гадолиний Тербий диспрозий гольмий Эрбий Тулий Иттербий Лютеций Гафний Тантал Вольфрам Рений Осмий Иридий Платина Золото Меркурий (элемент) Таллий Вести висмут Полоний Астатин Радон
Франций Радий Актиний Торий Протактиний Уран нептуний Плутоний Америций Куриум Берклиум Калифорния Эйнштейний Фермиум Менделевий Нобелий Лоуренсиум Резерфордиум Дубниум Сиборгиум борий Хассиум Мейтнериум Дармштадциум рентгений Коперниций Нихоний Флеровиум Московиум Ливермориум Теннесси Оганесон
Z  > 92 (У)

Трансурановые элементы (также известные как трансурановые элементы ) — это химические элементы с атомным номером больше 92, который является атомным номером урана . Все эти элементы синтетические , нестабильные и радиоактивно распадаются на другие элементы.

Обзор

Периодическая таблица с элементами, окрашенными в соответствии с периодом полураспада их наиболее стабильного изотопа.
  Элементы, содержащие хотя бы один стабильный изотоп.
  Слаборадиоактивные элементы: самый стабильный изотоп очень долгоживущий, с периодом полураспада более двух миллионов лет.
  Значительно радиоактивные элементы: период полураспада наиболее стабильного изотопа составляет от 800 до 34 000 лет.
  Радиоактивные элементы: самый стабильный изотоп имеет период полураспада от одного дня до 130 лет.
  Высокорадиоактивные элементы: самый стабильный изотоп имеет период полураспада от нескольких минут до одного дня.
  Чрезвычайно радиоактивные элементы: самый стабильный изотоп имеет период полураспада менее нескольких минут.

Из элементов с атомными номерами от 1 до 92 большинство можно найти в природе, имея стабильные изотопы (например, водород ) или очень долгоживущие радиоизотопы (например, уран ), или существующие в виде обычных продуктов распада урана и тория. (например, радон ). Исключения составляют элементы 43 , 61 , 85 и 87 ; все четыре встречаются в природе, но только в очень второстепенных ветвях цепей распада урана и тория, и, таким образом, все, кроме 87-го элемента, были впервые обнаружены путем синтеза в лаборатории, а не в природе (и даже 87-й элемент был открыт из очищенных образцов его родитель, а не непосредственно от природы).

Все элементы с более высокими атомными номерами были впервые обнаружены в лаборатории, а нептуний и плутоний позже также были обнаружены в природе. Все они радиоактивны , с периодом полураспада намного короче возраста Земли , поэтому любые первичные атомы этих элементов, если они когда-либо присутствовали при формировании Земли, давно распались. Следовые количества нептуния и плутония образуются в некоторых породах, богатых ураном, а небольшие количества образуются во время атмосферных испытаний ядерного оружия . Эти два элемента образуются в результате захвата нейтронов урановой рудой с последующим бета-распадом (например , 238 U + n239 U239 Np239 Pu ).

Все элементы тяжелее плутония полностью синтетические ; они создаются в ядерных реакторах или ускорителях частиц . Периоды полураспада этих элементов показывают общую тенденцию к уменьшению по мере увеличения атомных номеров. Однако есть исключения, в том числе несколько изотопов кюрия и дубния . Считается, что некоторые более тяжелые элементы в этом ряду с атомными номерами 110–114 нарушают эту тенденцию и демонстрируют повышенную ядерную стабильность, включая теоретический остров стабильности .

Тяжелые трансурановые элементы сложно и дорого производить, а их цены быстро растут с ростом атомного номера. По состоянию на 2008 год стоимость оружейного плутония составляла около 4000 долларов за грамм, а калифорния превышала 60 миллионов долларов за грамм. Эйнштейний — самый тяжелый элемент, который производился в макроскопических количествах.

Трансурановые элементы, которые не были обнаружены или были обнаружены, но еще не получили официального названия, используют систематические названия элементов ИЮПАК . Название трансурановых элементов может быть источником разногласий .

Открытие и наименование трансурановых элементов

К настоящему времени практически все трансурановые элементы были обнаружены в четырех лабораториях: Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли в США (элементы 93–101, 106 и совместная оценка 103–105), Объединенном институте ядерных исследований в России (элементы 102 и 114–118, а также общий кредит 103–105), Центр исследований тяжелых ионов имени Гельмгольца GSI в Германии (элементы 107–112) и RIKEN в Японии (элемент 113).

Сверхтяжелые элементы

Положение трансактинидных элементов в периодической таблице.

Сверхтяжелые элементы (также известные как сверхтяжелые атомы , обычно сокращенно SHE ) обычно относятся к трансактинидным элементам, начинающимся с резерфордия (атомный номер 104). Они были получены только искусственно и в настоящее время не служат никакой практической цели, потому что их короткий период полураспада заставляет их распадаться через очень короткое время, от нескольких минут до нескольких миллисекунд (за исключением дубния , период полураспада которого составляет в течение дня), что также делает их чрезвычайно сложными для изучения.

Все сверхтяжелые атомы были созданы со второй половины 20-го века и постоянно создаются в 21-м веке по мере развития технологий. Они создаются путем бомбардировки элементов в ускорителе частиц . Например, при ядерном синтезе калифорния - 249 и углерода - 12 образуется резерфордий - 261. Эти элементы создаются в количествах в атомном масштабе, и никакого метода массового создания не найдено.

Приложения

Трансурановые элементы могут быть использованы для синтеза других сверхтяжелых элементов. Элементы острова стабильности имеют потенциально важное военное применение, включая разработку компактного ядерного оружия. Потенциальные повседневные приложения огромны; элемент америций используется в таких устройствах, как детекторы дыма и спектрометры .

Смотрите также

Рекомендации

дальнейшее чтение