Mở trình đơn chính

Trong hóa học, các yếu tố siêu urani là các nguyên tố hóa học với số nguyên tử lớn hơn 92 (số nguyên tử của urani). Không nguyên tố nào trong số những yếu tố này ổn định và tất cả đều phân rã phóng xạ thành nguyên tố khác.

Tổng quanSửa đổi

 
Bảng tuần hoàn nguyên tố với các màu theo chu kỳ bán rã của đồng vị ổn định nhất của chúng.
  Các nguyên tố ổn định;
  Các nguyên tố phóng xạ với các đồng vị tồn tại rất lâu. Chu kỳ bán rã của chúng hơn 4 triệu năm khiến chúng ít hay hầu như không phóng xạ;
  Các nguyên tố phóng xạ có thể có ảnh hưởng thấp đến sức khỏe. Các đồng vị ổn định nhất của chúng có chu kỳ bán rã từ 800 đến 34.000 năm. Do điều này, chúng luôn luôn có ứng dụng thương mại;
  Các nguyên tố phóng xạ được biết đến là gây ra nguy cơ cao. Các đồng vị ổn định nhất của chúng có chu kỳ bán rã từ một ngày đến 103 năm. Do tính phóng xạ của chúng nên chúng ít có tiềm năng sử dụng thương mại;
  Các nguyên tố có tính phóng xạ cao. Các đồng vị ổn định nhất của chúng có chu kỳ bán rã từ một phút đến một ngày. Chúng tỏ ra cực kỳ nguy hiểm cho sức khỏe. Ít trong số chúng nhận được nghiên cứu cơ bản bên ngoài;
  Các nguyên tố có tính phóng xạ cực cao. Người ta ít biết về chúng do tính phóng xạ và tính bất ổn định cực cao của chúng.

Trong số các yếu tố có số nguyên tử 1-92, tất cả ngoài trừ 4 nguyên tố (Tecneti, promethi, astatin, và franxi) xuất hiện với số lượng có thể dễ dàng phát hiện được trên Trái Đất, có các đồng vị ổn định, hoặc chu kỳ bán rã rất dài, hoặc được tạo ra như là sản phẩm chung của phân rã của urani hầu hết có thể được tìm thấy trong tự nhiên, có đồng vị ổn định (như hydro ) hoặc chu kỳ bán rã rất dài (như urani ) hoặc được tạo ra như là sản phẩm phổ biến của sự phân rã của urani và thori (như radon ). Các ngoại lệ là các yếu tố 43 , 61 , 85 và 87 ; Tất cả bốn xảy ra trong tự nhiên, nhưng chỉ trong các nhánh rất nhỏ của chuỗi phân rã uranium và thorium, và do đó tất cả các nguyên tố lưu 87 được phát hiện đầu tiên bằng cách tổng hợp trong phòng thí nghiệm chứ không phải trong tự nhiên (và thậm chí cả nguyên tố 87 được phát hiện từ các mẫu tinh khiết của nó cha mẹ, không trực tiếp từ thiên nhiên).

Tất cả các yếu tố với số nguyên tử cao hơn, tuy nhiên, đã được đầu tiên được phát hiện trong phòng thí nghiệm, khác với neptuni và plutoni. Tất cả chúng đều phóng xạ, với chu kỳ bán rã ngắn hơn nhiều so với tuổi của Trái Đất, do đó, bất kỳ nguyên tử của các yếu tố này, nếu chúng đã có mặt tại sự hình thành của Trái Đất, có từ lâu bị phân rã. Một lượng nhỏ neptuni và hình thức plutoni trong một số đá giàu urani, và một lượng nhỏ được sản xuất trong các thử nghiệm khí quyển vũ khí nguyên tử.

Tất cả các nguyên tố có số nguyên tử cao hơn đã được phát hiện đầu tiên trong phòng thí nghiệm, với neptunium và plutonium sau đó cũng được phát hiện trong tự nhiên. Chúng đều là chất phóng xạ , có chu kỳ bán rã ngắn hơn nhiều so với tuổi của Trái đất, do đó, bất kỳ nguyên tử nguyên thủy nào của các nguyên tố này, nếu chúng từng có mặt trong sự hình thành của Trái đất, đã bị phân rã từ lâu. Một lượng dấu vết của neptunium và plutonium trong một số loại đá giàu uranium, và một lượng nhỏ được tạo ra trong các thử nghiệm khí quyển của vũ khí hạt nhân . Hai nguyên tố này được tạo ra từ sự bắt neutron trong quặng urani với các phân rã beta tiếp theo (ví dụ 238U + n → 239 U → 239 Np → 239 Pu ).

Các yếu tố chuyển tiếp có thể là các nguyên tố tổng hợp được tạo ra nhân tạo , thông qua các lò phản ứng hạt nhân hoặc máy gia tốc hạt . Nửa đời của các nguyên tố này cho thấy xu hướng chung giảm khi số nguyên tử tăng. Tuy nhiên, có những trường hợp ngoại lệ, bao gồm một số đồng vị của curium và dubnium . Các yếu tố dị thường khác trong loạt bài này đã được Glenn T. Seaborgdự đoán và được phân loại là " hòn đảo ổn định ". [1]

Các yếu tố chuyển tiếp nặng rất khó sản xuất và đắt tiền, và giá của chúng tăng nhanh với số lượng nguyên tử. Tính đến năm 2008, chi phí của plutonium cấp vũ khí là khoảng 4.000 đô la / gram, [2] và californiaium vượt quá 60.000.000 đô la / gram. [3]Einsteinium là nguyên tố chuyển tiếp nặng nhất từng được sản xuất với số lượng vĩ mô. [4]

Các yếu tố chuyển tiếp chưa được phát hiện hoặc đã được phát hiện nhưng chưa được đặt tên chính thức, hãy sử dụng các tên yếu tố có hệ thống của IUPAC . Việc đặt tên của các yếu tố chuyển tiếp có thể là một nguồn gây tranh cãi .

Khám phá và đặt tên các yếu tố transuranium [ chỉnh sửa nguồn ]Sửa đổi

Xem thêm: Dòng thời gian của những khám phá nguyên tố hóa học

Cho đến nay, về cơ bản, tất cả các nguyên tố transuranium đã được phát hiện tại bốn phòng thí nghiệm: Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley ở Hoa Kỳ (các yếu tố 93 Hồi 101, 106, và tín dụng chung cho 103 Phản105), Viện nghiên cứu hạt nhân chung ở Nga 102 và 114 Từ 118, và tín dụng chung cho 103 Quay105), Trung tâm nghiên cứu ion nặng GSI Helmholtz ở Đức (yếu tố 107 phản112) và RIKEN tại Nhật Bản (yếu tố 113).

  • Phòng thí nghiệm bức xạ (nay là Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley ) tại Đại học California, Berkeley , chủ yếu do Edwin McMillan , Glenn Seaborg , và Albert Ghiorso , trong thời gian 1945-1974:
    • 93. neptunium , Np, được đặt theo tên của hành tinh Hải vương tinh , vì nó theo uranium và Hải vương tinh theo Uranus trong chuỗi hành tinh (1940).
    • 94. plutonium , Pu, được đặt theo tên của hành tinh lùn Pluto , tuân theo quy tắc đặt tên tương tự như sau neptunium và Pluto theo sao Hải Vương trong chuỗi hành tinh trước năm 2006 (1940).
    • 95. americium , Am, đặt tên bởi vì nó là một analog để europium , và do đó được đặt tên sau khi lục địa nơi nó lần đầu tiên được sản xuất (1944).
    • 96. curium , Cm, được đặt theo tên của Pierre và Marie Curie , các nhà khoa học nổi tiếng đã tách ra các nguyên tố phóng xạ đầu tiên (1944), vì gadolinium tương tự nhẹ hơn được đặt theo tên của Johan Gadolin .
    • 97. berkelium , Bk, được đặt theo tên của thành phố Berkeley , nơi Đại học California, Berkeley tọa lạc (1949).
    • 98. californiaium , Cf, được đặt theo tên của tiểu bang California , nơi trường đại học tọa lạc (1950).
    • 99. einsteinium , Es, được đặt theo tên của nhà vật lý lý thuyết Albert Einstein (1952).
    • 100. fermium , Fm, được đặt theo tên của Enrico Fermi , nhà vật lý đã tạo ra phản ứng dây chuyền có kiểm soát đầu tiên (1952).
    • 101. mendelevium , Md, được đặt theo tên của nhà hóa học người Nga Dmitri Mendeleev , được cho là người tạo ra chính của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học (1955).
    • 102. nobelium , Không, được đặt theo tên Alfred Nobel (1958). Phát hiện này cũng được tuyên bố bởi JINR, đặt tên nó là joliotium (Jl) theo tên Frédéric Joliot-Curie . IUPAC kết luận rằng JINR là người đầu tiên tổng hợp một cách thuyết phục nguyên tố này, nhưng vẫn giữ cái tên nobelium như cố thủ sâu sắc trong văn học.
    • 103. lawrencium , Lr, được đặt theo tên của Ernest O. Lawrence , một nhà vật lý nổi tiếng về sự phát triển của cyclotron , và là người mà Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore và Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley (nơi tổ chức việc tạo ra các nguyên tố transuranium này) là đặt tên (1961). Phát hiện này cũng được tuyên bố bởi JINR, nơi đề xuất tên rutherfordium (Rf) theo tên Ernest Rutherford . IUPAC kết luận rằng tín dụng nên được chia sẻ, giữ lại tên lawrencium như cố thủ trong tài liệu.
    • 104. rutherfordium , Rf, được đặt theo tên Ernest Rutherford , người chịu trách nhiệm về khái niệm hạt nhân nguyên tử (năm 1968). Phát hiện này cũng được Viện nghiên cứu hạt nhân chung (JINR) tại Dubna , Nga (lúc đó là Liên Xô ), chủ yếu do Georgy Flyorov dẫn đầu : họ đặt tên cho nguyên tố là kurchatovium (Ku), theo tên của Igor Kurchatov . IUPAC kết luận rằng tín dụng nên được chia sẻ.
    • 105. dubnium , Db, một yếu tố được đặt theo tên của thành phố Dubna , nơi đặt JINR. Ban đầu được đặt tên là "hahnium" (Ha) để vinh danh Otto Hahn bởi nhóm Berkeley (1970) nhưng được đổi tên bởi Liên minh Hóa học thuần túy và ứng dụng quốc tế (1997). Phát hiện này cũng được tuyên bố bởi JINR, đặt tên nó là nielsbohrium (Ns) theo tên Niels Bohr . IUPAC kết luận rằng tín dụng nên được chia sẻ.
    • 106. seaborgium , Sg, được đặt theo tên của Glenn T. Seaborg . Tên này gây ra tranh cãi vì Seaborg vẫn còn sống, nhưng cuối cùng đã được các nhà hóa học quốc tế chấp nhận (1974). Phát hiện này cũng được tuyên bố bởi JINR. IUPAC kết luận rằng nhóm Berkeley là người đầu tiên tổng hợp một cách thuyết phục nguyên tố này.
  • Các Gesellschaft für Schwerionenforschung (Society for Nghiên cứu Ion Nặng) ở Darmstadt , Hessen, Đức, lãnh đạo chủ yếu của Gottfried Münzenberg , Peter Armbruster , và Sigurd Hofmann , trong 1980-2000:
    • 107. bohrium , Bh, được đặt theo tên của nhà vật lý người Đan Mạch Niels Bohr , quan trọng trong việc làm sáng tỏ cấu trúc của nguyên tử (1981). Phát hiện này cũng được tuyên bố bởi JINR. IUPAC kết luận rằng GSI là người đầu tiên tổng hợp một cách thuyết phục nguyên tố này. Nhóm GSI ban đầu đã đề xuất nielsbohrium (Ns) để giải quyết tranh chấp đặt tên cho nguyên tố 105, nhưng điều này đã được IUPAC thay đổi vì không có tiền lệ sử dụng tên của nhà khoa học trong tên thành phần.
    • 108. kali , Hs, được đặt tên theo hình thức Latin của tên Hessen , Bundesland của Đức nơi công việc này được thực hiện (1984). Phát hiện này cũng được tuyên bố bởi JINR. IUPAC kết luận rằng GSI là người đầu tiên tổng hợp một cách thuyết phục yếu tố này, đồng thời thừa nhận công việc tiên phong tại JINR.
    • 109. meitnerium , Mt, được đặt theo tên của Lise Meitner , một nhà vật lý người Áo, một trong những nhà khoa học đầu tiên nghiên cứu phân hạch hạt nhân (1982).
    • 110. darmstadtium , Ds, được đặt theo tên của Darmstadt , Đức, thành phố nơi công việc này được thực hiện (1994). Phát hiện này cũng được tuyên bố bởi JINR, người đã đề xuất tên becquereliumtheo tên của Henry Becquerel và LBNL, đề xuất tên hahnium để giải quyết tranh chấp về nguyên tố 105 (mặc dù đã phản đối việc sử dụng lại tên đã đặt cho các yếu tố khác nhau). IUPAC kết luận rằng GSI là người đầu tiên tổng hợp một cách thuyết phục nguyên tố này.
    • 111. roentgenium , Rg, được đặt theo tên của Wilhelm Conrad Röntgen , người phát hiện ra tia X (1994).
    • 112. copernicium , Cn, được đặt theo tên của nhà thiên văn học Nicolaus Copernicus (1996).
  • Rikagaku Kenkyūsho (RIKEN) ở Wakō, Saitama , Nhật Bản, chủ yếu do Kōsuke Morita lãnh đạo :
    • 113. nihonium , Nh, được đặt theo tên của Nhật Bản ( Nihon trong tiếng Nhật ) nơi phát hiện ra nguyên tố này. (2004). Phát hiện này cũng được tuyên bố bởi JINR. IUPAC kết luận rằng RIKEN là người đầu tiên tổng hợp một cách thuyết phục nguyên tố này.
  • Các Viện phần Nghiên cứu Hạt nhân (JINR) ở Dubna, Nga, lãnh đạo chủ yếu của Yuri Oganessian , phối hợp với một số phòng thí nghiệm khác bao gồm các phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore (LLNL), kể từ năm 2000:
    • 114. flerovium , Fl, được đặt theo tên của nhà vật lý Liên Xô Georgy Flyorov , người sáng lập JINR (2004).
    • 115. moscovium , Mc, được đặt theo tên của Moscow , Nga, nơi phát hiện ra nguyên tố này;
    • 116. hepmorium , Lv, được đặt theo tên của Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore , cộng tác viên của JINR trong khám phá, (2004).
    • 117. tennessine , Ts, được đặt tên theo tiểu bang Tennessee , nơi mục tiêu berkelium cần thiết cho quá trình tổng hợp nguyên tố được sản xuất;
    • 118. oganesson , Og, được đặt theo tên của Yuri Oganessian , người đã lãnh đạo nhóm JINR trong việc khám phá ra các yếu tố 114 đến 118.

Tham khảoSửa đổi

Liên kết ngoàiSửa đổi