Невловимий елемент. Хіміки вперше за кілька десятиліть змогли вивчити ейнштейній

4 лютого 2021, 20:03
Вы также можете прочесть этот материал на русском языке

Вчені успішно вивчили ейнштейній — один з найбільш невловимих і важких елементів періодичної таблиці.

Це досягнення наближає хіміків до відкриття так званого «острова стабільності», де, як вважається, мешкають деякі з найбільших і короткоживучих елементів.

Вперше про нього дізналися в 1952 році під час випробування першої водневої бомби. Цей елемент не зустрічається на Землі в природі і може бути вироблений тільки в мікроскопічних кількостях з використанням спеціалізованих ядерних реакторів. Крім того, його важко відокремити від інших елементів, він дуже радіоактивний і швидко розпадається, що робить його надзвичайно складним для вивчення. Насправді вчені досі практично нічого не знали про ейнштейній.

Відео дня

Дослідники з Національної лабораторії Лоуренса Берклі (Berkeley Lab) в Каліфорнійському університеті нещодавно створили 233-нанограмовий зразок чистого ейнштейнію і провели перші експерименти з цим елементом за майже 50 років. При цьому вони вперше змогли розкрити деякі фундаментальні хімічні властивості елемента, які описали у своїй статті для журналу Nature.

Ейнштейній — дуже радіоактивний елемент (Фото: Marilyn Sargent / Berkeley Lab)
Ейнштейній — дуже радіоактивний елемент / Фото: Marilyn Sargent / Berkeley Lab

Ейнштейній отримують шляхом бомбардування цільового елемента — в цьому випадку кюрію — нейтронами і протонами. Ця реакція призначена для виробництва каліфорнію — комерційно важливого елемента, який використовується на атомних електростанціях, — а ейнштейній утворюється в дуже невеликих кількостях як побічний продукт.

Витягти чистий зразок ейнштейнію з каліфорнію складно через схожість між двома елементами, тому дослідники змогли отримати лише крихітний зразок ейнштейнію-254, одного з найбільш стабільних ізотопів або версій невловимого елемента. Це настільки маленький зразок, що побачити його неможливо, а визначити, що він все-таки є, можна лише за радіоактивним випромінюванням. Період його напіврозпаду — 276 днів.

Але добути ейнштейній — це пів біди. Потрібно ще знайти, де і як його зберігати, щоб елемент не розпався.

«Він постійно розкладається, тому при його вивченні ви втрачаєте 7,2% його маси щомісяця. Ви маєте враховувати це, плануючи експерименти», — розповідає Корі Картер, один з хіміків, які брали участь у дослідженнях. Через те що вчені почали свої дослідження незадовго до початку пандемії коронавірусу, дорогоцінний час було втрачено, і команда не змогла завершити всі експерименти, які планувалися.

Що дізналися вчені?

Основним результатом дослідження стало вимірювання довжини зв’язку ейнштейнію — середньої відстані між двома пов’язаними атомами — фундаментальної хімічної властивості, яка допомагає вченим передбачити, як він буде взаємодіяти з іншими елементами.

Раніше вчені могли лише здогадуватися, але тепер вони отримали докази, що довжина зв’язку ейнштейнію суперечить загальній тенденції актинідів. Також він інакше реагує на вплив світла, але без додаткових експериментів вчені не можуть пояснити, чому.

Також ці дослідження можуть спростити створення ейнштейнію в майбутньому — потенційно його можна використовувати для створення ще більш важких елементів, зокрема невідкритих, таких як гіпотетичний елемент 119, також званий унуненіумом. Деякі вчені хочуть в результаті виявити гіпотетичні надважкі елементи, період напіврозпаду яких становить хвилини або навіть дні.

poster
Підписатись на щоденну email-розсилку
матеріалів розділу Техно
Розсилка про те як технології змінють світ
Щопонеділка

Приєднуйтесь до нас у соцмережах Facebook, Telegram та Instagram.

Показати ще новини
Радіо НВ
X