그만큼 러더포디움 원자번호 104번의 합성원소로 4족에 속한다. 주기율표, transactinide 시리즈의 첫 번째 구성원입니다. 첫 번째 탐지는 1964년 Dubna 시의 유명한 실험실에서 시작되었습니다. 다른 트랜스악티늄족과 마찬가지로 104번 원소의 공식 명칭은 화학 역사의 냉전 기사에서 소련과 미국 간의 갈등과 관련이 있었습니다.
러더포디움 실용적인 응용 프로그램이 없습니다, 가장 안정적인 동위원소가 약 2시간 30분 동안 존재한다는 점을 감안할 때 반감기. 그러나 기체 시스템 및 용액에 대한 연구는 지르코늄 및 하프늄.
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러더포디움 요약
- 주기율표 4족에 속하는 합성 화학 원소입니다.
- 그것은 1964년 러시아 Dubna에 있는 Joint Institute for Nuclear Research에서 처음 합성되었습니다.
- 이것은 방사성 원소할머니.
- 다른 transactinides와 마찬가지로 rutherfordium은 안정성이 낮고 연구를 위해 상당한 샘플을 합성하기가 어렵습니다.
- 그 이름은 미국과 소련 간의 몇 년 간의 분쟁 끝에 1997년에야 공식적으로 지정되었습니다.
러더포디움 속성
- 상징: RF
- 원자 번호: 104
- 원자 질량: 267 c.u.s.
- 전자 구성: [Rn] 7초2 5f14 6d2
- 가장 안정한 동위원소: 267Rf(2.5 ± 1.5시간 반감기)
- 화학 시리즈: 그룹 4, 트랜스악티늄족, 초중원소
러더포디움의 특징
모든 트랜스악티늄족과 마찬가지로, 즉 로렌스(Lr) 바로 뒤의 원소, 러더포디움 방사성 원소이다. 가장 안정한 동위원소는 2004년에 검출되었으며 반감기 방사성 동위원소 반으로 떨어짐)은 2시간 30분이며 오차 범위는 1시간 30분 정도입니다.
러더포듐 등의 화학적 특성을 확립하는 데 큰 어려움 transactinides는 일반적으로 생산량이나 생산량이 낮다는 사실입니다. 속도. 예를 들어 이러한 요소에서 단일 원자, 어떤 면에서는 계산 측면에서 적응이 필요합니다. 대부분의 방정식은 둘 이상의 원자가 있는 시스템에 대해 설정되기 때문입니다. 게다가 종종 동위원소는 반감기가 매우 짧다, 더 심층적인 연구를 어렵게 하거나 심지어 불가능하게 만듭니다.
Rf의 특정한 경우 과학자들은 이미 액체 상태에서 그 거동이 다른 원소의 거동과 유사하다는 것을 증명했습니다. 더 가벼운 그룹 4, 지르코늄 및 하프늄, 이온 교환 수지에서 후속 추출로 용액에서 불화물 형성에서와 같이. 이 거동은 주기율표 4족에 있는 러더포듐의 존재를 확고히 하는 데 도움이 되었습니다.
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러더포디움 얻기
Transactinides는 생산을 위한 대규모 인프라가 필요합니다. 모두 로 합성된다 입자 가속기, 이온 종이 무거운 원소와 충돌합니다. 이러한 요소의 감지도 간단하고 간단하지 않습니다.
형성될 때, 방사성 원소는 본질적으로 붕괴되기 시작하고 알파 및 베타 입자와 같은 방출을 나타냅니다. 평가해야 하는 경우가 많다. 방사성 붕괴 퍼즐에서와 같이 이러한 핵 반응에서 발생할 수 있는 원자 종을 식별하거나 형성한 원자의 종류를 식별합니다.
트랜스액티나이드 동위원소의 반감기가 종종 짧다는 사실에 추가하십시오. 몇 초, 몇 개의 원자 또는 단일 범위의 양만 얻을 수 있습니다. 원자.
Rf의 경우 이 원소에 대해 보고된 첫 번째 합성은 플루토늄 동위 원소 Pu와 네온 동위 원소 22의 충돌, 뭐.
그러나 rutherfordium의 다른 동위원소는 충돌할 종을 수정하여 생성할 수 있습니다. 예를 들어, 동위원소 261은 산소-18과 큐륨-248 사이의 반응에 의해 생성되어 5개의 중성자를 생성할 수 있습니다.
팟캐스트에서 확인하세요: 입자 가속기는 어떻게 작동합니까?
러더포디움 사용 시 주의사항
러더포디움은 상당한 규모로 생산할 수도 없기 때문에 이 요소와 관련된 위험은 의 효과 방사능. 그러나 통제된 실험실에서는 이러한 위험이 예상되므로 최소화됩니다.
러더포디움의 역사
모든 트랜스악티니드는 1960년대와 1970년대에 발견을 위한 경쟁에 참여했습니다. 이 에피소드는 다음과 같이 보고됩니다. 이전의 전쟁, 냉전 화학의 역사에서. 그렇게 불렸음에도 불구하고 페르뮴 이후의 원소를 두고 분쟁이 발생했음을 시사한다. 원자 번호 100번, 직접 관련된 원소는 104번에서 109번으로 새로 발견되었습니다. 트랜스액티나이드.
러더포디움의 경우 분쟁은 1964년에 시작되었습니다., Dubna시에 있는 Joint Institute for Nuclear Research의 소련 연구원들이 러시아, 플루토늄-242에 이온을 충돌시켜 104번 동위원소 260번 발견 네온-22. 그러나 Dubna 연구원들은 단 하나의 증거를 제시했을 뿐입니다. 그것은 동위원소의 검출이었습니다. 질량과 시간을 명확히 밝히지 않은 채 자연적으로 붕괴 반감기. 결과적으로 그 발견은 의심스럽게 여겨졌다.
5년 후인 1969년, 캘리포니아 버클리에 있는 로렌스 버클리 국립 연구소의 미국 과학자 팀이 Albert Ghiorso는 californium-249를 탄소-12. 같은 과학자들은 나중에 104번 원소의 동위 원소 259번을 생성할 수 있었습니다. 1973년 오크리지 국립연구소의 과학자들은 독립적으로 원자 번호 버클리에서 생산된 질량 257 동위 원소의 경우 104입니다.
다음 해는 1985년까지 두 나라의 과학자들 사이에 큰 논쟁이 있었습니다. 순수응용화학(IUPAC) 및 국제순수응용물리학연합(IUAP) 형성하다 Transfer Working Group이라고 하는 9명의 과학자로 구성된 혼합 위원회 (Transfermium Working Group 또는 TWG). TWG는 101에서 112에 이르는 원소의 발견에 실제로 누가 책임이 있는지 결정하기 위해 만들어졌습니다.
그럼에도 불구하고 TWG의 결정에 항상 의문의 여지가 있었던 것은 아닙니다. 요소 104의 경우 작업 그룹은 다음과 같이 결정했습니다. 소련과 미국 과학자 사이에 신용을 공유해야 합니다., 버클리 과학자들이 전혀 좋아하지 않는 것.
1991년 버클리 팀의 Ghiorso와 Seaborg는 Dubna 과학자들이 104번 원소를 식별한 것이 명백히 잘못되었고, 한 시점에서 TWG의 결론이 커뮤니티에 해를 끼치는 것으로 간주하여 타당성을 부인했습니다. 과학적.
당연하지 1990년대 초반에는 새로운 요소의 이름이 아직 합의되지 않았습니다.. 그 후 독일, 러시아, 미국 과학자들이 참여하는 협상이 있었지만 좌절된 것으로 나타났습니다. 그곳에서 1992년 독일 연구소 Gesellschaft für Schwerionenforschung(GSI)는 원소 102에서 109까지의 이름을 제안했고 원소 104에 마이트네륨을 넣었습니다.
그럼에도 불구하고 그 목록은 찬사를 받았음에도 관련 과학자들에게 받아들여지지 않았습니다. 1994년 Iupac 무기 화합물 명명 위원회(CNIC) 회의에서 결정이 내려질 수 있었습니다. 그 안에는 104번 원소에 대해 dubnium이라는 이름이 선택되었지만 같은 해에 American Chemical Society는 104번 원소에 대해 rutherfordium이라는 이름을 채택했습니다. element 104, 미국인들의 불신의 순간에 새로운 IUPAC의 권한에 의문을 제기하게 되었습니다. 이름.
1997년에만, 제네바에서 열린 IUPAC 총회에서 element 104는 마침내 rutherfordium으로 공식화되었습니다., ACS가 다른 인접 요소의 명명법에 자리를 내준 후.
러더포디움에서 풀린 연습문제
질문 1
러더포디움은 합성원소이며 연구에 있어 가장 큰 어려움 중 하나는 많은 양을 합성할 수 없다는 사실입니다.
이 어려움에 기여하는 가능한 요인 중에서 다음을 나타낼 수 있습니다.
(A) Rutherfordium은 수백만 년 정도의 긴 반감기 동위원소를 가지고 있습니다.
(B) 러더포디움은 자발적이고 매우 빠르게 붕괴하여 거시적 양의 탐지를 방해합니다.
(C) rutherfordium을 합성할 수 있는 기술이 없으며, 그 데이터는 과학적 근거가 없고 엄밀히 이론적인 것입니다.
(D) 화학 법칙에 따르면 원자 번호가 로렌스 103번을 초과하는 원소는 합성할 수 없습니다.
(E) rutherfordium을 합성하는 동안 그룹의 더 가벼운 요소가 화학적으로 우선 순위가 높습니다.
회신하다: 문자 B
Rf와 같은 Transactinide 원소는 반감기가 짧기 때문에 방사성이며 고속에서 자발적으로 붕괴합니다. 따라서 실험이 끝나면 합성 종의 원자가 거의 남지 않습니다.
질문 2
1964년에 Dubna의 연구원들은 rutherfordium isotope-260(Z = 104)을 합성했다고 주장했습니다. 이 동위 원소의 경우 중성자의 수는 얼마입니까?
(가) 104
(나) 260
(다) 151
(D) 156
(E) 161
회신하다: 문자 D
개수 중성자 (n)은 질량수(A)와 원자번호(Z)를 사용하여 다음 식을 통해 계산할 수 있습니다.
A = Z + n
대체하면 다음이 있습니다.
260 = 104 + n
n = 260 - 104
n = 156
이미지 크레딧
[1] 장미꽃 압바스 / 셔터스톡
스테파노 아라우조 노바이스
화학 선생님
원천: 브라질 학교 - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/rutherfordio-rf.htm