그만큼 노벨륨, 기호 아니오 및 원자 번호 102번은 주기율표의 악티늄족에 속하는 화학 원소이다. 반감기가 58분인 12개의 동위 원소가 있음에도 불구하고 노벨륨은 자연계에서 발견되지 않고 실험실에서 합성됩니다. No의 금속 샘플은 생산된 적이 없지만 이 원소는 용액에서 항상 +2의 전하를 띠는 것으로 알려져 있습니다.
스웨덴을 기리는 노벨륨 알프레드 노벨, 모순과 갈등을 특징으로 하는 발견의 역사를 지닌 요소입니다. Iupac에 의해 공식화되기 전까지 이 요소는 과학사에서 냉전의 전형적인 에피소드에서 미국, 러시아, 영국 및 스웨덴 과학자 간의 충돌의 주인공이었습니다.
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노벨륨에 대한 요약
노벨륨은 악티늄족에 속하는 화학 원소이다. 주기율표.
12개의 알려진 동위원소를 가지고 있으며, 259가장 안정적이지 않습니다.
솔루션에서는 산화수 +2와 같습니다.
그것의 화학적 거동은 알칼리 토금속 스트론튬, 바륨 및 라듐과 같은 더 무거운 물질.
자연계에서는 발견할 수 없기 때문에 실험실에서 핵융합 반응을 통해 생성되는 합성 화학 원소입니다.
초기 발견은 스톡홀름 과학자 그룹에 의해 설명되었지만 Iupac은 몇 가지 모순으로 인해 원소 102의 발견에서 러시아의 장점을 인정하게 되었습니다.
노벨륨 속성
상징: 에서
원자 번호: 102
원자 질량: 259구
전자 구성: [Rn] 7초2 5f14
가장 안정한 동위원소:259아니요(58분에서 반감기)
화학 시리즈: 악티늄족
노벨륨의 특징
원자번호 102번, 기호번호 102번인 노벨륨은 악티늄족에 속하는 원소. 원자 구조를 감안할 때 노벨륨은 천연 공급원에서 검출할 수 있을 만큼 충분히 안정적인 동위원소를 가지고 있지 않습니다. 결국, 알려진 12개의 동위원소 중에서 반감기(샘플의 양이 반으로 감소하는 데 필요한 시간)가 가장 긴 동위원소는 그만큼 259아니오(58분 포함), 255아니요(3.1분 포함).
따라서 노벨륨을 연구하기 위해서는 실험실에서 이를 사용하여 생산해야 합니다.
입자 가속기 핵융합 반응이 일어나기 위해서는 다음과 같은 특징이 있습니다. 합성 화학 원소. 255 동위 원소는 화학 연구에서도 가장 많이 사용되어 모든 동위 원소 중에서 가장 높은 생산 속도를 나타냅니다.고려되고 있음에도 불구하고 금속, 원소 노벨륨의 금속 샘플은 생산된 적이 없습니다. 그러나 용액에서의 화학 반응은 더 논의됩니다. 다른 악티늄족은 수용액에서 +3의 전하를 띠지만 노벨륨 가장 안정적인 +2 산화 상태를 나타냅니다..
이 속성은 1949년에 다음과 같이 예측되었습니다. 글렌 시보그, 이후로 전자 유통 5f로 끝나는14 7초2, 노벨륨이 두 개의 전자만 잃고 5f 하위 껍질을 유지하는 것이 더 흥미로울 것입니다.14 채우는.
1968년에 약 600번의 실험이 수행되어 50,000개의 원자가 255그들은 일부 화합물에서 침전을 만드는 것을 목표로 하는 주인공이 아니었습니다. 결과는 없음을 보여주었다 알칼리 토금속에 가까운 화학적 거동 (스트론튬, 바륨 그리고 라디오) 3가 악티늄족보다 No의 2+ 이온이 이 원소에 대해 가장 안정적인 종이다는 것을 확인시켜줍니다.
노벨륨 획득
노벨륨은 자연에서 발견되지 않으므로 실험실에서 생산해야 합니다. 동위원소 255아니요, 화학 연구에서 가장 많이 사용되는 얻을 수 있다 통해 의 반응 퓨전 핵무기 폭격을 통해 249이온에 대한 Cf 12씨.
\({_6^{12}}C+\frac{249}{98}Cf\frac{255}{102}아니요+{_2^4}\alpha+2{_0^1}n\)
평균 수율은 약 1200입니다. 원자 실험 10분 후. 생성된 노벨륨은 다른 악티늄족으로부터 분리될 수 있으며, 이는 우연히 컬럼 크로마토그래피를 통해 공정에서 생성될 수 있습니다.
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노벨륨의 역사
노벨륨은 일상 생활에서 우리에게 실용적인 기능이 많지 않음에도 불구하고 그 발견에 대해 과학자들 사이에서 큰 충돌의 주인공이었습니다. 의 시작이었다 의 전형적인 에피소드 냉전 과학의 역사에서 그리고 준다 주기율표, 나중에 전송 전쟁으로 발전했습니다.
그때까지 초중원소 합성은 캘리포니아에 있는 과학자 Glenn Seaborg와 그의 핵 물리학자 및 화학자 팀이 주도했습니다. 그러나 1957년, 102번 원소의 두 동위원소를 생성했다고 주장하는 과학자 그룹 큐륨 원자에 충격을 가함으로써(244cm)의 이온 13씨. 이 그룹은 스톡홀름에 있는 노벨 물리학 연구소의 스웨덴, 영국, 미국 과학자들로 구성되었습니다.
거기에서 스톡홀름 물리학자들은 기호 번호가 있는 새로운 초우라늄 원소를 발표했습니다. 부여된그에게 알프레드 노벨의 유산을 기리기 위해 노벨륨이라는 이름. 이 발견은 당시 유명 신문을 비롯한 언론에 널리 보도되었습니다. 스벤스카 다그블라데트, 스웨덴, 수호자, 영국에서.
그러나 이 발견의 배후에는 과학적 관심을 넘어서는 무언가가 있었습니다. 스톡홀름 그룹에서: “이것은 유럽 토양에서 발견된 최초의 초우라늄 원소이자 노력을 통해 생성된 최초의 원소입니다. 국제적인". 분명히, 냉전 기후에서 과학자는 러시아 도시 두브나에서 온 소련 과학자들을 언급했습니다.
그러나 나중에 스웨덴-영국-미국 팀의 발견 스스로를 보여주었다 불충분, 따라서 소련과 라이벌 실험실 모두에 대한 불신을 허용합니다. 미국인들은 그들이 진정한 발견에 대한 책임을 주장하도록 하고 있습니다. 요소 102.
Glenn Seaborg와 Albert Ghiorso가 이끄는 Berkeley Americans는 처음에 다음과 같이 가정했습니다. 스톡홀름의 논문은 옳을 것이고, 결국 그들은 존경받는 과학 저널에 게재되었습니다. 물리적 검토. 그러나 스톡홀름에서 수행된 실험을 재현하는 것은 불가능했습니다.
아이러니하게도 미국 그룹은 심지어 이름을 제안했습니다. 노벨리에비움 (느슨하게 "나는 믿지 않는다"로 번역됨) 요소 102에 더 적합한 것으로. 1958년 Ghiorso, Seaborg는 과학자 Torbjorn Sikkeland 및 John Walton과 함께 동위 원소의 생산을 발표했습니다. 254폭격기를 통하지 않고 246의 이온 당 cm 12C, 따라서 요소 102의 발견에 대한 승인을 요청합니다.
스톡홀름 그룹은 버클리에서 얻은 결과가 그들의 그러나 1959년의 새로운 분석과 해석은 의심이 단지 단지 명백한.
뿐만 아니라, 스톡홀름 그룹 결과를 재현할 수 없습니다. Dubna에 있는 Moscow Kurchatov Institute의 소련 과학자 Georgii Flerov와 그의 동료들에 의해 작성되었습니다. 러시아 과학자들은 미국의 실험이 원소 102의 표시일 뿐이라는 주장 외에 스톡홀름의 과학자들을 믿지 않았습니다.
러시아군은 1957년과 1958년에 이미 102번 원소를 폭격하여 합성했습니다. 241의 이온을 가진 푸 16O, 발견에 대한 인식을 반드시 달성하지 않아도 됩니다. 그러나 1966년까지 계속된 이후의 실험은 이 원소의 동위원소 존재에 대한 보다 강력한 증거를 제공했습니다. 거기에서 Flerov는 Berkeley의 작업에서 불일치를 지적하고 노벨륨이 1963년에서 1966년 사이에 있었던 실험에서 Dubna에서 발견되었습니다..
러시아 측과 미국 측의 많은 충돌에도 불구하고 Dubna 그룹은 노벨륨의 다른 이름을 제안하지 않았고, 미국인들은 그렇게 하기를 원했지만 그들의 발견을 더 잘 반영할 이름을 선택하는 것이 흥미로울 것이기 때문입니다.
그럼에도 불구하고 1961년 국제순수응용화학연맹(IUPAC)은 102번 원소는 노벨륨이라는 이름을 가지고 있지만 동위원소나 원자량을 언급하지 않은 것은 연대. 어쨌든 이것은 책과 주기율표에서 노벨륨의 대중화를 가능하게 했고, 그래서 미국인들은 원소에 새로운 이름을 부여하는 것을 포기했습니다.
새로운 원소를 노벨륨이라고 부르기를 거부한 러시아인들은 졸리오튬(joliotium, 기호 Jl)이라는 이름을 제안했습니다. 프랑스 물리학자이자 노벨상 수상자인 프레데릭 졸리오 퀴리(Irène Joliot-Curie와 결혼, 의 딸 마리 퀴리 및 피에르 퀴리). 소련에서는 프레데리크 졸리오-퀴리가 독실한 공산주의자였다는 점을 감안할 때 졸리오티움이라는 이름이 선호되었습니다.
1990년대 후반에 IUPAC은 Dubna 그룹이 102번 원소를 생산하는 책임이 있다고 간주하여 초중량 원소의 명명 문제를 해결했습니다. 그러나 채택된 이름은 nobelium이며 기호는 No.
노벨륨에 대한 해결 연습
질문 1
원자번호 102번인 노벨륨은 12개의 동위원소를 가지고 있습니다. 그 중 가장 안정적인 동위원소는 259아니요, 반감기가 58분입니다. 이 동위원소가 합성되는 과정을 상상할 때, 그 질량이 초기 질량의 1/8로 붕괴되는 데 몇 분이 걸릴까요?
가) 58분
나) 116분
다) 174분
라) 232분
마) 290분
해결:
대안 C
반감기는 시료의 양이 반감하는 데 필요한 시간입니다. 58분 후, 동위원소의 질량은 259초기 질량의 1/2이므로 절반으로 떨어지지 않습니다. 또 다른 58분 후, 동위원소의 질량은 259다시 절반으로 떨어지지 않으며 초기 질량의 1/4입니다.
따라서 58분 동안(총 3개의 반감기 시간), 259다시 절반으로 떨어지지 않고 초기 질량의 1/8입니다. 따라서 총 시간은 3 x 58 = 174분입니다.
질문 2
가장 안정적이지는 않지만 노벨륨의 동위 원소 255(Z = 102)는 실험실에서 가장 일반적으로 사용 및 생산됩니다. 동위 원소는 얼마나 많은 중성자를 255소유하지 않습니까?
가) 255
나) 102
다) 357
라) 153
마) 156
해결:
대안 D
개수 중성자 의 아니오는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
A = Z + n
여기서 A는 파스타 원자, Z는 양성자 (또는 원자 번호) n은 중성자의 수입니다. 값을 대체하면 다음과 같습니다.
255 = 102 + n
n = 255 - 102
n = 153
스테파노 아라우조 노바이스
화학 선생님