Нильсборий

 

Экспериментально установлено ранее неизвестное явление образования химического элемента с порядковым номером 105. Изотоп этого элемента с периодом полураспада Т1/2 ~ 2 с получен при облучении америция ядрами неона.

В статье «Рождение сто пятого», помещенной в газете «Известия» 13 августа 1970 г., приведено следующее высказывание академика Г. Н. Флерова:

«В сообщении Объединенного института ядерных исследований от 18 февраля 1970 года мы писали о синтезе спонтанно делящегося изотопа 105-го элемента...

Наша лаборатория хотела бы назвать этот элемент в честь выдающегося физика XX в. Нильса Бора. Это предложение мы уже направили в Международный союз чистой и прикладной химии».

Следуя прекрасной традиции, сложившейся среди ученых, сообщение о синтезе сто пятого элемента было разослано практически во все крупные лаборатории мира. Работы по синтезу этого элемента получили международное признание.

Данные, касающиеся синтеза нильсборня 105Ns, указывают на возможность получения сходным путем и более тяжелых элементов (например, 106) и позволяют довольно уверенно оценить их свойства.

Пожалуй, не менее ценное с точки зрения ядерной физики открытие состоит в том, что исследователями найден принципиально новый метод синтеза сверхтяжелых элементов. Если с 1943 по 1956 г., в результате цепных ядерных реакций при добавлении нейтронов к ядру определенного вида атомов, были получены элементы по сотый включительно, то в дальнейшем этот метод не дал результатов. Нейтрон не успевает слиться с ядром 100-го элемента, потому что это ядро делится быстрее, чем происходит реакция.

Новый путь основан на процессе взаимодействия ускоренных ионов с ядром тяжелого элемента. Так и были синтезированы курчатовий и нильсборий. Пучок ионов неона ускорялся на циклотроне и при интенснвности ~5.1012  в 1с сталкивался с мишенью, состоящей нз нескольких миллиграммов изотопа америция 243Аm. Происходил процесс слияния ядер мишени с налетающей частицей:

243Am + 22Ne      265Ns*      265-x.n Ns + x.n

После «испарения» нескольких нейтронов (4 и 5) из возбужденного составного ядра получается атом, имеющий в ядре 105 протонов, а общую массу 261 или 260. За сутки непрерывной работы циклотрона удается получить и обнаружить одно новое ядро. При облучении америция 243Am ионами неона 22Ne зарегистрирован спонтанно делящийся излучатель с периодом полураспада 1,8 ± 0,6 с.

Очень важен вопрос о химических свойствах 104-го и 105-го элементов. Согласно теоретическим представлениям, основанным на современном понимании периодической системы, 104-й и 105-й элементы должны резко отличаться от актиноидов и один от другого. Они должны быть химическими аналогами соответственно гафния и тантала, т. е. истинными экагафнием и экатанталом, как назвал бы их Дмитрий Иванович Менделеев.

Рис. 7, Схема установки для экспрессного разделения и излучения короткоживущих радиоактивных изотопов:

      1— поток газообразных носителей (температура Э50°С),

2— мишень, на которую направляется пучок ускоренных ионов,

 3—поток носителя с хлоридами элементом III, IV и V групп,

4—ловушка для твердых частиц хлоридов,

5—детекторы определения изотопов элементе» № 104, 105

Химической реакцией в газообразной фазе удалось доказать, что 104-й элемент действительно является аналогом гафния и проявляет валентность, равную четырем. Это первый тяжелый искусственный элемент, не входящий в семейство актиноидов. Следовательно, элементы 105-й, 106-й и т. д. будут находиться в V, VI и т.д. группах периодической системы.

Идентификация 105-го элемента была проведена тремя принципиально различными методами. Изучены основные типы распада ядер нового элемента, а также выяснено сходство его химических свойств с танталом. В частности, установлено сходство пентахлоридов и, вероятно, оксихлоридов тантала и нильсбория.

      Смотрите также

      Разработка универсального электрохимического детектора органических соединений на основе алмаза допированного бором (BDD)
      ...

      Исследование совместного электровосстановления гадолиния и алюминия в галогенидных расплавах.
      Из анализа литературных данных следует, что процесс электровосстановления алюминия из хлоридных и фторидных расплавов изучался в основном на платиновом электродах. Электровосстановление алюминия ...

       Определение константы скорости реакции k по первым 3-м опытам
      Из вида кинетического уравнения следует, что его единственным параметром является константа скорости реакции k. Для определения значения константы скорости воспользуемся статистическим методом регр ...