Ученым удалось выяснить некоторые свойства эйнштейния
Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (LBNL) удалось провести первые измерения длины атомной связи эйнштейний выполнять. Это одно из фундаментальных свойств взаимодействия элемента с другими атомами и молекулами. Хотя эйнштейний Обнаруженный 70 лет назад, о нем мало что известно. Это связано с тем, что этот элемент очень трудно получить и он очень радиоактивен.
эйнштейний был обнаружен в 1952 году Альбертом Гиорсо в останках взрыва термоядерной бомбы. Во время взрыва ядро 238U захватывает 15 нейтронов и образуется 253U, который становится 7E после испускания 253 электронов.
У научной группы во главе с профессором Ребеккой Абергель из LBNL и Стошем Козимором из Лос-Аламосской национальной лаборатории было менее 250 нанограммов этого элемента.
"О эйнштейний мало что известно. То, что нам разрешили проводить исследования в области неорганической химии, - настоящее достижение. Это важно, потому что теперь мы лучше понимаем, как ведет себя Einsteinium, и можем использовать эти знания для разработки новых материалов и новых технологий. Не обязательно с эйнштейнийно также и с другими актинидами. Мы также будем лучше понимать периодическую таблицу элементов », - говорит Абергель.
Исследования проводились в современных исследовательских центрах: Molecular Foundry в лаборатории Беркли и Stanford Synchrotron Radiation Lightsource в Национальной ускорительной лаборатории SLAC. Исследователи использовали Люминесцентная спектроскопия и Поглощение рентгеновских лучей.
Но прежде чем можно было провести исследование, нужно было извлечь сам эйнштейний. Это было непросто. Элемент был изготовлен в реакторе изотопов с высоким потоком в Национальной лаборатории Ок-Ридж. Это одно из немногих мест в мире, где можно производить Эйнштейний. Он создается путем бомбардировки Кюра нейтронами. Это запускает целую цепочку химических реакций. И здесь возникла первая проблема. Образец был сильно загрязнен Калифорнией. Получить нужное количество чистого Эйнштейния чрезвычайно сложно.
Команде ученых пришлось отказаться от первоначального плана по использованию рентгеновской кристаллографии - метода, который считается золотым стандартом для изучения структуры высокорадиоактивных образцов. Для этого метода требуется чисто металлический образец. Поэтому возникла необходимость в разработке новой техники обследования, позволяющей Структура эйнштейния загрязненного образца. Ученые Лос-Аламоса пришли на помощь, разработав подходящий инструмент для сбора пробы.
Позже распад эйнштейний быть освоенным. Ученые использовали 254, один из наиболее стабильных изотопов, с периодом полураспада 276 дней. У них было время провести лишь часть запланированных экспериментов, когда разразилась пандемия и лаборатория была закрыта. К тому времени, когда ученые смогли туда вернуться, большая часть элемента уже распалась.
Тем не менее, они смогли измерить длину атомных связей и определить некоторые свойства Эйнштейния, которые отличались от свойств остальных. Актиниды выдающийся. «Определение длины связи может показаться не очень интересным, но это первое, что хотят знать ученые, изучающие, как металлы соединяются с другими молекулами. Какие химические взаимодействия происходят, когда исследуемый атом соединяется с другими? - говорит Абергель.
Как только мы узнаем, как атомы будут располагаться в молекуле, содержащей эйнштейний, мы можем искать химические свойства тех молекул, которые нас интересуют. Это также позволяет нам определять тенденции в периодической таблице элементов. Имея такие данные, мы лучше понимаем, как ведут себя все актиниды. «И у нас есть элементы и их изотопы, которые можно использовать в ядерной медицине или в производстве энергии», - объясняет профессор Абергель.
Это открытие также позволит нам понять, что находится за пределами действующей периодической таблицы, и может облегчить открытие новых элементов. Сейчас мы действительно начинаем лучше понимать, что происходит, когда мы приближаемся к концу таблицы Менделеева. Мы также можем запланировать эксперименты с Эйнштейнием, чтобы обнаружить больше элементов. Например, элементы, которые мы узнали за последние 10 лет, такие как тене, были обнаружены с помощью Berkel. Если мы сможем получить достаточно чистого Эйнштейния, мы сможем использовать этот элемент в качестве мишени в экспериментах по созданию новых элементов. Подойдем к теоретически рассчитанному острову устойчивости таким образом. Этот остров устойчивости представляет собой теоретически рассчитанную площадь Периодическая таблица, в котором сверхтяжелые элементы могут существовать в течение минут или, возможно, даже дней, в отличие от известных в настоящее время сверхтяжелых существующих элементов, время полураспада которых измеряется в микросекундах.