Jak sama nazwa mówi, pierwiastki transuranowe to te, które mają liczbę atomową większą niż liczba atomowa uranu, czyli większe niż 92, a zatem występują po tym elemencie w układzie okresowym.
Pozyskiwanie i odkrywanie tych pierwiastków w laboratorium jest wynikiem eksperymentów przeprowadzonych z bombardowanie cząsteczkami ze stabilnych jąder atomowych, z pierwiastków, które nie są naturalnie radioaktywny W ten sposób ulegają transmutacji i przeobrażają się w inne elementy.
Pierwsze próby wyprodukowania pierwiastków innych niż uran podjęli Fermi, Segrè i współpracownicy w 1934 roku, czerpiąc z prac Irene Curie i Frederica Joliota na temat sztucznej promieniotwórczości w wyniku bombardowania rdzenie.
Jednak dopiero w 1940 roku dokonał tego po raz pierwszy Edwin M. McMillan i Philip H. Abelsona. Zbombardowali rdzeń uranu-238 wiązką neutronów; a rezultatem był otrzymanie pierwszego pierwiastka transuranowego, netu (Np), o liczbie atomowej 93:
92238U + 01n → 93239Np + -10β
W tym przypadku neutrony nie mają ładunku, więc ich bombardowanie zachodzi łatwiej, nie jest odpychane przez jądro, które jest naładowane dodatnio. Jednak w miarę pogłębiania się badań nad uzyskaniem pierwiastków transuranowych inne cząstki (takich jak cząstki alfa, deuterony i protony) zaczęto w nich wykorzystywać jako pociski bombardowania. Ale ponieważ mają ładunek dodatni, konieczne jest użycie akceleratora cząstek, który zwiększa ich prędkość, aby przełamać siły odpychania z jądrem.
W ten sposób za pomocą akceleratorów cząstek udało się wyprodukować kilka sztucznych pierwiastków o wyższych liczbach atomowych. W tym samym roku 1940 wyprodukowano kolejny element transuranowy, pluton (Pu), o liczbie atomowej 94, zgodnie z następującymi reakcjami:
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
12H+ 92238U → 93239Np + 2 01Nie
93239Np → 94238pu + -10β
Inne odkryte pierwiastki transuranowe to: ameryk (Am), curium (Cm), berkel (Bk), kaliforn (Cf), einstein (Es) i ferm (Fm). A z czasem pojawili się inni. Poniższa tabela przedstawia ich liczby atomowe i reakcje ich otrzymywania:
Jednak określenie właściwości tych pierwiastków jest bardzo trudne, ponieważ są one pozyskiwane w niewielkich ilościach, a także obecne wielka niestabilność nuklearna, szybko rozkładająca się im wyższa jest jego liczba atomowa.
Naukowiec, który wyróżniał się w tej dziedzinie, był Glenn T. Seaborg, który kierował sekcją zajmującą się elementami transuranowymi w ramach Projektu Manhattan (odpowiedzialnym za opracowanie bomby atomowej). To on wyizolował i odkrył pluton wraz z E. M. McMillan, J. W. Kennedy i A. DO. Wahl. Później odkrył również cztery kolejne elementy transuranowe i był również zaangażowany w odkrycie pięciu kolejnych.
Glenn Seaborg w 1944 wysunął hipotezę, że pierwiastki o liczbie atomowej powyżej aktynu (Z = 89) tworzą nowy szereg podobny do lantanowców. Pozwoliło to na wyjaśnienie właściwości chemicznych zarówno już zidentyfikowanych, jak i niezidentyfikowanych pierwiastków. Tak więc w 1945 roku opublikował pierwszą tablicę okresową, która zawierała nowo odkryte pierwiastki.
Lokalizacja pierwiastków transuranowych w układzie okresowym
Za swoją pracę w tej dziedzinie otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1951 r. wraz z fizykiem Edwinem M. McMillan, cytowany powyżej. Na jego cześć w 1997 roku nazwano sztuczny pierwiastek liczby atomowej 106 seaborgium.
Jennifer Fogaça
Absolwent chemii
