ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы О еще не открытых трансурановых элементах из "Искусственные трансурановые элементы" В конце концов несомненно произойдет открытие и других трансурановых элементов. Исследование известных изотопов трансурановых элементов позволяет предсказать характеристики распада новых изотопов. К сожалению, перспективы получения других, все более тяжелых трансурановых элементов ограничены постоянным уменьшением периодов полураспада по мере увеличения их атомных номеров. (Это показано на рис. 29, для которого использованы данные из гл. 10). [c.79] Приблизительный характер предсказываемых величин периодов полураспада иллюстрируется широкой областью между пунктирными кривыми на рис. 29. [c.79] Трудно предсказать число других трансурановых элементов, имеющих изотопы с достаточно продолжительными периодами полураспада, которые позволили бы произвести их химическую идентификацию. Однако необходимо отметить, что любой из этих нуклидов может иметь особый запрещенный распад, приводящий к более длительным периодам полураспада, чем те, которые предсказаны для обычных нуклидов. Ядра с нечетными числами протонов или нейтронов имеют самые продолжительные периоды полураспада (см. гл. 10), и поэтому такие ядра наиболее перспективны для открытия трансактинидных элементов (т. е. элементов, расположенных за лоурепсием, последним элементом в группе актинидов). [c.79] Пределы предполагаемых периодов полураспада наиболее долгоживущих изотопов элементов вплоть до 110 представлены пунктирными линиями. Указаны также массовые числа наиболее долгоживущих известных изотопов. [c.80] Было высказано ряд гипотез о том, что очень тяжелые элементы, и особенно элементы с порядковыми номерами 137 или выше, будут претерпевать коллапс внешних атомных электронов в ядра вследствие большого положительного заряда ядра. Однако Дж. Уил-лер показал, что электроны в атомах с порядковыми номерами даже значительно выше 137 ведут себя нормально в связи с ограниченной протяженностью ядра. [c.81] Таким образом, нет ограничений для существования таких тяжелых элементов с точки зрения обычных представлений о строении электронных оболочек ограничения возникают в результате неустойчивости самих ядер. [c.81] К сожалению, имеется малая вероятность получить изотопы элементов с порядковыми номерами больше, чем у эйнштейния, обладающих достаточной устойчивостью, необходимой для полного исследования свойств этих элементов, а не только тех, которые можно изучить с помощью индикаторного метода. К настоящему времени были проделаны обширные исследования с весовыми количествами актинидов с целью выяснения химических свойств элементов, принадлежащих к /-группе переходных элементов (первоначально известных только для редкоземельных элементов). В будущем подобные исследования было бы интересно провести для всех актинидов (см. гл. 8 и 9). [c.82] Ситуация совершенно неблагоприятна по отношению к наиболее тяжелым трансурановым элементам, так как если бы ограничения для их получения не существовали, то можно было бы надеяться в будущем получить всю новую группу из восемнадцати 5 переходных элементов. (Индекс g относится к подоболочке, следующей за f-подоболочкой, в 5-й главной электронной оболочке.) Интересно было бы изучить свойства этих элементов даже с помощью индикаторного метода, но, по-видимому, это не представляется возможным, так как из расчетов следует, что электроны начнут занимать 5g подоболочку лишь у элемента с порядковым номером, примерно равным 120. [c.82] Ориентировочные предсказания в отношении химических свойств элементов, расположенных за менделевием, должны быть достаточно достоверными. Лоуренсий — последний элемент из серии актинидов, и, как следуе ожидать, элементы 104, 105, 106 и другие займут в периодической системе места под гафнием, танталом, вольфрамом и следующими элементами соответственно. При этом указанные элементы могут поэтому быть названы экагафнием, экатанталом, экаволь-ф р а м о м и т. д. [c.82] Очевидно, что химическая идентификация элемента 102 и лоуренсия в конце концов осуществится с помощью ионообменного метода, описанного в гл. 4, а также па основании того факта, что эти элементы являются гомологами иттербия и лютеция. Элемент 102 может иметь устойчивое трехвалентное состояние и, как ожидают, подобно своему гомологу иттербию, мало устойчивое двухвалентное состояние, которое, однако, может сыграть важную роль при его химической идентификации. Если двухвалентное состояние элемента 102 по устойчивости сравнимо с устойчивостью двухвалентного состояния иттербия, то оно позволит произвести быстрое отделение элемента 102 от других актинидов электролизом или восстановлением амальгамой с иттербием, взятым в качестве носителя. [c.83] Получение трансфермиевых элементов при многократном захвате нейтронов требует длительного облучения чрезвычайно мощными потоками нейтронов (см. рис. 32), так как некоторые промежуточные изотопы имеют периоды полураспада настолько короткие, что это препятствует их накоплению до требуемых концентраций. [c.83] Один метод основан па переработке продуктов термоядерного взрыва ( Майк ). Этот способ уже привел к открытию эйнштейния и фермия. При проведении подобных экспериментов потребуется специально сконструированное ядерное устройство и тщательно выбранное место испытаний. Это позволит увеличить вероятность образования и открытия очень тяжелых элементов. Только тогда можно быть уверенным в успехе таких экспериментов. Чтобы ядерный взрыв был успешным, его нужно проводить с материалом источника, такого, как, например, уран-238 (или более тяжелые нуклиды с более высокими атомными номерами), который подвергался бы облучению очень интенсивным потоком нейтронов в чрезвычайно короткий промежуток времени (несколько микросекунд). [c.84] На рис. 30 представлены нуклиды, в том числе несколько относительно богатых нейтронами, которые могут быть получены по этому методу. Однако предсказанная короткая продолжительность жизни новых трансурановых элементов делает их открытие и идентификацию очень трудной. [c.84] Таким образом, более высокое поперечное сечение образования изотопа элемента 106 будет получено в результате бомбардировки эйнштейния (Z = 99) ионами азота (Z = 7), чем при бомбардировке кюрия (Z = 96) ионами неона (2=10). [c.86] Элемент 104, вероятно, будет получен бомбардировкой калифорния ионами углерода, возможно, даже до того, как эта книга выйдет в свет, или вскоре после ее выхода. Затем может последовать синтез элемента 105 с использованием калифорния и иопов азота, если синтез удастся осушествить до того, как будут получены микрограммовые количества эйнштейния-254. Эйнштейний-254, если его синтезируют, можно бомбардировать более легкими ионами углерода и также получить элемент 105. Возможно, что еще более тяжелые элементы могут быть получены бомбардировкой калифорния или эйнштейния тяжелыми ионами с более высокими атомными номерами. [c.86] Как указывалось ранее, облучение нейтронами во время ядерного взрыва представляет собой другой метод получения тяжелых элементов нри этом нейтроны могут быть использованы для облучения нуклидов с более высокими порядковыми номерами, как только они будут получены. [c.86] Можно надеяться, что экспериментальные затруднения, препятствую щие в настоящее время получению следуюшей группы новых трансурановых элементов, со временем удастся преодолеть, и несколько новых элементов будет записано в периодическую систему элементов. [c.86] Вернуться к основной статье