THE რუტერფორდიუმი არის სინთეზური ელემენტი ატომური ნომრით 104, მიეკუთვნება მე-4 ჯგუფს Პერიოდული ცხრილიტრანსაქტინიდების სერიის პირველი წევრი. მისი პირველი აღმოჩენა 1964 წლით თარიღდება, ქალაქ დუბნის ცნობილ ლაბორატორიებში. სხვა ტრანსაქტინიდების მსგავსად, 104 ელემენტის ოფიციალური სახელწოდება ჩართული იყო საბჭოთა და ამერიკელების კონფლიქტში, ცივი ომის ნაწარმოებში ქიმიის ისტორიაში.
რუტერფორდიუმი არ აქვს პრაქტიკული აპლიკაციებიიმის გათვალისწინებით, რომ მის ყველაზე სტაბილურ იზოტოპს აქვს დაახლოებით ორნახევარი საათი ნახევარი ცხოვრება. თუმცა, კვლევები აირისებრ სისტემებსა და ხსნარებში ადასტურებს მის ქიმიურ მსგავსებას მე-4 ჯგუფის სხვა ელემენტებთან, როგორიცაა ცირკონიუმი და ჰაფნიუმი.
წაიკითხეთ ასევე: Seaborgium - სინთეზური ელემენტი მეცნიერის გლენ სიბორგის სახელით
რუტერფორდიუმის რეზიუმე
- ეს არის სინთეზური ქიმიური ელემენტი, რომელიც მდებარეობს პერიოდული ცხრილის მე-4 ჯგუფში.
- ის პირველად სინთეზირებული იქნა 1964 წელს დუბნაში, რუსეთში, ბირთვული კვლევების ერთობლივ ინსტიტუტში.
- Ეს არის რადიოაქტიური ელემენტიბებია.
- სხვა ტრანსაქტინიდების მსგავსად, რუტერფორდიუმი განიცდის დაბალი სტაბილურობას და ძნელია მნიშვნელოვანი ნიმუშების სინთეზირება კვლევებისთვის.
- მისი სახელი ოფიციალური გახდა მხოლოდ 1997 წელს, რამდენიმეწლიანი კამათის შემდეგ ამერიკელებსა და საბჭოთა კავშირებს შორის.
რუტერფორდიუმის თვისებები
- სიმბოლო: რფ
- ატომური ნომერი: 104
- ატომური მასა: 267 წ.წ.
- ელექტრონული კონფიგურაცია: [Rn] 7 წმ2 5ფ14 6d2
- ყველაზე სტაბილური იზოტოპი: 267Rf (2,5 ± 1,5 საათი ნახევარგამოყოფის პერიოდი)
- ქიმიური სერია: ჯგუფი 4, ტრანსაქტინიდები, ზემძიმე ელემენტები
რუტერფორდიუმის მახასიათებლები
ისევე როგორც ყველა ტრანსაქტინიდი, ანუ ელემენტები ლაურენსის შემდეგ (Lr), რუტერფორდიუმი არის რადიოაქტიური ელემენტი. მისი ყველაზე სტაბილური იზოტოპი გამოვლინდა 2004 წელს და მისი ნახევარგამოყოფის პერიოდი (დრო, რომელიც საჭიროა ოდენობისთვის რადიოიზოტოპი შემოდგომა ნახევრად) არის ორსაათნახევარი, ცდომილების ზღვარი საათნახევარი, მეტ-ნაკლებად.
დიდი სირთულე რუტერფორდიუმის ქიმიური მახასიათებლების დადგენაში და სხვა ტრანსაქტინიდები, ზოგადად, არის ის ფაქტი, რომ წარმოების დაბალი მაჩვენებელია, როგორც რაოდენობაში, ასევე სიჩქარე. ამ ელემენტებში, მაგალითად, ძალიან ხშირია მხოლოდ ერთის ქიმიურად შეფასება ატომი, რაც, გარკვეულწილად, საჭიროებს ადაპტაციას გამოთვლების კუთხით, ვინაიდან განტოლებების უმეტესობა დადგენილია ერთზე მეტი ატომის მქონე სისტემებისთვის. უფრო მეტიც, ხშირად იზოტოპებს აქვთ ძალიან მოკლე ნახევარგამოყოფის პერიოდი, რაც უფრო სიღრმისეულ შესწავლას ართულებს ან თუნდაც შეუძლებელს ხდის.
Rf-ის კონკრეტულ შემთხვევაში მეცნიერებმა უკვე შეძლეს დაამტკიცონ, რომ მისი ქცევა თხევად ფაზაში სხვა ელემენტების ქცევის მსგავსია. მსუბუქი მე-4 ჯგუფი, ცირკონიუმი და ჰაფნიუმი, როგორც ხსნარში ფტორიდების წარმოქმნისას შემდგომი ექსტრაქციით იონგამცვლელ ფისებში. ამ ქცევამ ხელი შეუწყო რუტერფორდიუმის არსებობის გამყარებას პერიოდული ცხრილის მე-4 ჯგუფში.
წაიკითხე შენც: ახალი ქიმიური ელემენტები - ოთხი დაკარგული ელემენტი მე-7 პერიოდში
რუტერფორდიუმის მიღება
ტრანსაქტინიდებს მათი წარმოებისთვის დიდი ინფრასტრუქტურა სჭირდებათ. ყველა სინთეზირებულია ნაწილაკების ამაჩქარებლები, რომელშიც იონური სახეობები ეჯახება მძიმე ელემენტებს. ამ ელემენტების აღმოჩენა ასევე არ არის მარტივი და პირდაპირი.
როდესაც წარმოიქმნება, რადიოაქტიური ელემენტი, თავისი ბუნებით, იწყებს დაშლას და ავლენს ემისიებს, როგორიცაა ალფა და ბეტა ნაწილაკები. ხშირად საჭიროა შეფასება რადიოაქტიური დაშლა წარმოქმნილი ატომის ან თუნდაც ატომური სახეობების იდენტიფიცირება, რომლებიც შეიძლება წარმოიშვას ამ ბირთვული რეაქციების შედეგად, როგორც თავსატეხში.
ამას დაუმატეთ ის ფაქტი, რომ ტრანსაქტინიდის იზოტოპების ნახევარგამოყოფის პერიოდი ხშირად ხანმოკლეა, დიაპაზონში წამში, რაც შესაძლებელს გახდის რაოდენობის მიღებას რამდენიმე ატომის ან თუნდაც ერთის დიაპაზონში ატომი.
Rf-ის შემთხვევაში, ამ ელემენტის მოხსენებული პირველი სინთეზი მოიცავდა პლუტონიუმის იზოტოპების, Pu, შეჯახება ნეონის იზოტოპ 22-ის იონებთან, ჰა.
თუმცა, რუტერფორდიუმის სხვა იზოტოპები შეიძლება წარმოიქმნას შეჯახების სახეობების შეცვლით. მაგალითად, იზოტოპი 261 შეიძლება წარმოიქმნას ჟანგბად-18-სა და კურიუმ-248-ს შორის რეაქციით, რაც წარმოქმნის ხუთ ნეიტრონს.
შეამოწმეთ იგი ჩვენს პოდკასტზე: როგორ მუშაობს ნაწილაკების ამაჩქარებელი?
სიფრთხილის ზომები რუტერფორდიუმთან
იმის გამო, რომ რუტერფორდიუმის წარმოება შეუძლებელია მნიშვნელოვანი მასშტაბით, ამ ელემენტთან დაკავშირებული რისკები დაკავშირებულია ეფექტი რადიაცია. თუმცა, კონტროლირებად ლაბორატორიაში, ეს რისკები მოსალოდნელია და შესაბამისად მინიმუმამდეა დაყვანილი.
რუტერფორდიუმის ისტორია
ყველა ტრანსაქტინიდი ჩართული იყო მათი აღმოჩენის რბოლაში 1960-იან და 1970-იან წლებში. ეს ეპიზოდი მოხსენებულია როგორც ტრანსფერების ომი, ნაწილი Ცივი ომი ქიმიის ისტორიაში. მიუხედავად იმისა, რომ მას ასე ეძახიან, რაც ვარაუდობს, რომ დავა მოხდა ელემენტებზე ფერმიუმის, ელემენტის შემდეგ ატომური ნომერი 100, უშუალოდ ჩართული ელემენტები იყო 104-დან 109-მდე, ახლად აღმოჩენილი ტრანსაქტინიდები.
რუტერფორდიუმის შემთხვევაში დავა 1964 წელს დაიწყო., როდესაც საბჭოთა მკვლევარები ქალაქ დუბნის ბირთვული კვლევების ერთობლივი ინსტიტუტის რუსეთმა განაცხადა, რომ აღმოაჩინა ელემენტი 104 იზოტოპი 260 პლუტონიუმ-242-ის იონებით დაბომბვით. ნეონი-22. მაგრამ დუბნის მკვლევარებმა წარმოადგინეს მხოლოდ ერთი მტკიცებულება, რომელიც იყო იზოტოპის აღმოჩენა რომელიც სპონტანურად გაფუჭდა, მისი მასისა და დროის მკაფიოდ განსაზღვრის გარეშე ნახევარი ცხოვრება. შედეგად, აღმოჩენას ეჭვის თვალით უყურებდნენ.
ხუთი წლის შემდეგ, 1969 წელს, ლოურენს ბერკლის ეროვნულ ლაბორატორიაში, ბერკლიში, კალიფორნიაში, ამერიკელ მეცნიერთა ჯგუფმა, ხელმძღვანელობით ალბერტ გიორსომ თქვა, რომ მან საკმარისი მტკიცებულება მიაწოდა ელემენტის 104 იზოტოპ 257-ის აღმოჩენისთვის კალიფორნიუმ-249-თან შეჯახებით. ნახშირბადი-12. მოგვიანებით იმავე მეცნიერებმა შეძლეს 104 ელემენტის იზოტოპის 259-ის გამომუშავება. 1973 წელს ოუკ რიჯის ეროვნული ლაბორატორიის მეცნიერებმა დამოუკიდებლად დაადასტურეს ეს ატომური ნომერი 104 ბერკლიში წარმოებული მასის 257 იზოტოპისთვის.
მომდევნო წლები დიდი კამათი იყო ორი ქვეყნის მეცნიერებს შორის, სანამ 1985 წ. სუფთა და გამოყენებითი ქიმიის (IUPAC) და სუფთა და გამოყენებითი ფიზიკის საერთაშორისო კავშირის (IUAP) ფორმა ა ცხრა მეცნიერისგან შემდგარი შერეული კომისია, სახელწოდებით ტრანსფერების სამუშაო ჯგუფი (ტრანსფერმიუმის სამუშაო ჯგუფი ან TWG). TWG შეიქმნა იმისთვის, რომ გადაეწყვიტა ვინ იყო რეალურად პასუხისმგებელი 101-დან 112-მდე ელემენტების აღმოჩენაზე.
მიუხედავად ამისა, TWG-ის გადაწყვეტილებები ყოველთვის არ იყო კითხვის გარეშე. 104-ე ელემენტის შემთხვევაში სამუშაო ჯგუფმა გადაწყვიტა, რომ კრედიტი უნდა გაიზიარონ საბჭოთა და ამერიკელ მეცნიერებს შორის, რაც ბერკლის მეცნიერებს საერთოდ არ მოეწონათ.
1991 წელს გიორსო და სიბორგი, ბერკლის გუნდიდან, აცხადებდნენ კიდეც, რომ დუბნის მეცნიერების მიერ 104 ელემენტის იდენტიფიცირება მოხდა. აშკარად მცდარი იყო და, ერთ მომენტში, უარყო TWG-ის დასკვნების მართებულობა და მიიჩნია ისინი საზოგადოებისთვის ზიანის მომტანად სამეცნიერო.
გასაკვირი არ არის, in 1990-იანი წლების დასაწყისში ახალი ელემენტების სახელები ჯერ კიდევ არ იყო კონსენსუსი.. მაშინ იყო მოლაპარაკებები გერმანელი, რუსი და ამერიკელი მეცნიერების მონაწილეობით, რაც იმედგაცრუებული აღმოჩნდა. იქ, 1992 წელს, გერმანულმა ლაბორატორიამ Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) შემოგვთავაზა სახელები 102-დან 109-მდე ელემენტებისთვის, დააყენა meitnerium 104 ელემენტისთვის.
მიუხედავად ამისა, სია, მიუხედავად შექებისა, არ მიიღეს ჩართულმა მეცნიერებმა. გადაწყვეტილება შეიძლება მიღებულ იქნას 1994 წელს, Iupac-ის არაორგანული ნაერთების ნომენკლატურის კომისიის (CNIC) კონფერენციაზე. მასში სახელი დუბნიუმი აირჩიეს 104 ელემენტისთვის, თუმცა ამერიკის ქიმიურმა საზოგადოებამ იმავე წელს მიიღო სახელი რუტერფორდიუმი ელემენტისთვის 104. ელემენტი 104, ამერიკელების მხრიდან დისკრედიტაციის მომენტში, რომლებმაც ეჭვქვეშ დააყენეს IUPAC-ის უფლებამოსილება ახალი ფორმირებისთვის. სახელები.
მხოლოდ 1997 წელსჟენევაში გამართულ IUPAC-ის გენერალურ კონფერენციაზე ასეა ელემენტი 104 საბოლოოდ გახდა ოფიციალური, როგორც რუტერფორდიუმიმას შემდეგ, რაც ACS-მა ადგილი დაუთმო სხვა მიმდებარე ელემენტების ნომენკლატურაში.
რუტერფორდიუმზე ამოხსნილი სავარჯიშოები
კითხვა 1
რუტერფორდიუმი სინთეზური ელემენტია და მისი შესწავლის ერთ-ერთი მთავარი სირთულე არის ის, რომ შეუძლებელია მისი დიდი რაოდენობით სინთეზირება.
შესაძლო ფაქტორებს შორის, რომლებიც ხელს უწყობენ ამ სირთულეს, შეგვიძლია აღვნიშნოთ:
(ა) რუტერფორდიუმს აქვს მილიონობით წლის რიგის ნახევრადგამოყოფის იზოტოპები.
(ბ) რუტერფორდიუმი იშლება სპონტანურად და ძალიან სწრაფად, რაც ხელს უშლის მისი მაკროსკოპული რაოდენობების აღმოჩენას.
(C) არ არსებობს ტექნოლოგიები, რომლებსაც შეუძლიათ რუტერფორდიუმის სინთეზირება, მათი მონაცემები მკაცრად თეორიულია და მეცნიერული საფუძვლის გარეშე.
(დ) ქიმიის კანონებში ნათქვამია, რომ შეუძლებელია ელემენტების სინთეზირება, რომელთა ატომური რიცხვი აღემატება ლოურენსს, 103.
(E) რუტერფორდიუმის სინთეზის დროს, მისი ჯგუფის მსუბუქი ელემენტები ქიმიურად პრიორიტეტულია.
პასუხი: ასო B
ტრანსაქტინიდური ელემენტები, როგორიცაა Rf, რადიოაქტიურია და სპონტანურად იშლება მაღალი სიჩქარით, რადგან მათი ნახევარგამოყოფის პერიოდი ხანმოკლეა. ამრიგად, ექსპერიმენტის ბოლოს სინთეტიკური სახეობიდან რამდენიმე ატომია დარჩენილი.
კითხვა 2
1964 წელს დუბნის მკვლევარებმა განაცხადეს, რომ მოახდინეს რუტერფორდიუმის იზოტოპ-260 (Z = 104) სინთეზირება. ამ იზოტოპის შემთხვევაში რა არის ნეიტრონების რაოდენობა?
(A) 104
(B) 260
(C) 151
(D) 156
(E) 161
პასუხი: ასო D
რაოდენობა ნეიტრონები (n) შეიძლება გამოითვალოს მასობრივი რიცხვის (A) და ატომური რიცხვის (Z) გამოყენებით შემდეგი განტოლების მეშვეობით:
A = Z + n
ჩანაცვლებით გვაქვს:
260 = 104 + n
n = 260 - 104
n = 156
სურათის კრედიტები
[1] ვარდი აბასი / ჩამკეტი
სტეფანო არაუხო ნოვაისის მიერ
ქიმიის მასწავლებელი
წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/rutherfordio-rf.htm