რეზერფორდიუმი

რეზერფორდიუმი (ლათ. Rutherfordium; ქიმიური სიმბოლო — Rf {\displaystyle {\ce {Rf}}} ), კურჩატოვიუმი (ლათ. Kurchatovium; ქიმიური სიმბოლო — Ku {\displaystyle {\ce {Ku}}} ), უნნილქუადრიუმი (ლათ. Unnilquadrium; ქიმიური სიმბოლო — Unq {\displaystyle {\ce {Unq}}} ), ეკა-ჰაფნიუმი (Eka-hafnium) — ელემენტთა პერიოდული სისტემის მეშვიდე პერიოდის, მეოთხე ჯგუფის (მოძველებული კლასიფიკაციით — მეოთხე ჯგუფის თანაური ქვეჯგუფის, IVბ) ხელოვნურად მიღებული რადიოაქტიური ქიმიური ელემენტი. მისი ატომური ნომერია — 104, tდნ — 2100 °C, tდუღ — 5500 °C, სიმკვრივე — 17 გ/სმ3. რეზერფორდიუმი მაღალრადიაციული ხელოვნური სინთეზური ელემენტია, ყველაზე სტაბილური იზოტოპის 267Rf ნახევარდაშლის პერიოდია შეადგენს მიახლოებით 1.3 საათს. რეზერფორდიუმი — პირველი ტრანსაქტინოიდი ელემენტია, მისი ნაწინასწარმეტყველი ქიმიური თვისებები ახლოსაა ჰაფნიუმთან. სახელი ეწოდა ინგლისელი ფიზიკოსის ერნესტ რეზერფორდის პატივსაცემად. პირველად 104 ელემენტი რეზერფორდიუმი სინთეზირებული იქნა 1964 წელს დუმნაში ბირთვული კვლევების გაერთიანებულ ინსტიტუტში მეცნიერების მიერ გიორი ფლიოროვის ხელმძღვანელობით. ისინი აწარმოებდნენ პლუტონიუმ-242-ის სამიზნის ბომბარდირებას ნეონი-22-ის ბირთვებით 115 მევ ენერგიით: 94 242 P u + 10 22 N e → 104 264 R f ∗ ↗ 104 260 R f + 4 0 1 n ↘ 104 259 R f + 5 0 1 n {\displaystyle \mathrm {^{242}_{94}{Pu}+_{10}^{22}Ne\rightarrow _{104}^{264}Rf^{*}} {\begin{matrix}\nearrow \mathrm {^{260}_{104}Rf+4_{0}^{1}n} \\\searrow \mathrm {^{259}_{104}Rf+5_{0}^{1}n} \end{matrix}}} 104-ე ელემენტის წარმოქმნილი ატომები ხვდებოდნენ ცირკონიუმის ქლორიდის აიროვან გარემოში, სადაც ერთდებოდნენ ქლორთან და გადადიოდნენ სპონტანური დაყოფის დეტექტორებთან. შეძლეს გამოეყოთ დაკვირვებადი, სპონტანური დაყოფის ორი ნახევარდაშლის პერიოდი — 0,1 და 3,5 წმ, ასევე რაოდენობრივად შეეფასებინათ ელემენტის ქიმიური თვისებები — RfCl4-ის დუღილის ტემპერატურა ტოლია 450±50°. ეს მიღწევა შეფასებული იქნა როგორც სა მეცნიერო აღმოჩენა და შეტანილ იქნა სსრკ-ს აღმოჩენათა სახელმწიფო რეესტრში 1964 წლის 9 ივლისს როგორც პრიორიტეტეტული № 37. შემდგომში პირველი ზემოთ აღნიშნულ პერიოდთაგან არ დადასტურდა (260Rf აქვს ნახევარდაშლის პერიოდი 21 მწმ), ეს როდესაც მეორე შეესაბამება 259Rf (თანამედროვე მონაცემებით 2,8 წმ). 1969 წელს ელემენტი მიღებული იქნა ბერკლის კალიფორნიის უნივერსიტეტის მეცნიერების ჯგუფის მიერ, რომლებიც ამტკიცებდნენ, რომ ვერ შეძლეს საბჭოთა მეცნიერების ექსპერიმენტის განმეორება. მათმა გამოიყენეს კალიფორნიუმ-249-ის სამიზნე, რომელიც დაასხივეს ნახშირბად-12-ის იონებით: 98 249 C f + 6 12 C → 104 261 R f ∗ → 104 257 R f + 4 0 1 n {\displaystyle \mathrm {^{249}_{98}{Cf}+_{6}^{12}C\rightarrow _{104}^{261}Rf^{*}\rightarrow _{104}^{257}Rf+4_{0}^{1}n} } ამერიკული მეთოდით სინთეზი დამოუკიდებლად იქნა დამტკიცებული 1973 წელს. 1974 წელს ბირთვული კვლევების გაერთიანებულ ინსტიტუტში რეზერფორდიუმი მიღებულ იქნა ტყვია-208-ის და ტიტანი-50-ის ცივად შერწყმის რეაქციით: 82 208 P b + 22 50 T i → 104 258 R f ∗ ↗ 104 255 R f + 3 0 1 n → 104 256 R f + 2 0 1 n ↘ 104 257 R f + 0 1 n {\displaystyle \mathrm {^{208}_{82}Pb+_{22}^{50}Ti\rightarrow _{104}^{258}Rf^{*}} {\begin{matrix}\nearrow \mathrm {^{255}_{104}Rf+3_{0}^{1}n} \\\rightarrow \mathrm {^{256}_{104}Rf+2_{0}^{1}n} \\\searrow \mathrm {^{257}_{104}Rf+_{0}^{1}n} \end{matrix}}} 1970 წელს კალიფორნიის უნივერსიტეტის მკვლევარების ჯგუფმა ა. გიორსოს ხელმძღვანელობით მიიღო რეზერფორდიუმი-261 კიურიუმი-248-ისა და ჟანგბადი-18-ის ბირთვების შერწყმის რეაქციის მეშვეობით: 96 248 C m + 8 18 O → 104 266 R f ∗ → 104 261 R f + 5 0 1 n {\displaystyle \mathrm {^{248}_{96}Cm+_{8}^{18}O\rightarrow _{104}^{266}Rf^{*}\rightarrow _{104}^{261}Rf+5_{0}^{1}n} } 1996 წელს ბერკლიში მიღებულ იქნა რეზერფორდიუმი-262-ის იზოტოპი, პლუტონიუმი-233-ის ნეონი-22-ის იონების დასხივებით მეშვეობით: 94 244 P u + 10 22 N e → 104 266 R f ∗ → { 104 261 R f + 5 0 1 n 104 262 R f + 4 0 1 n {\displaystyle \mathrm {^{244}_{94}Pu+_{10}^{22}Ne\rightarrow _{104}^{266}Rf^{*}} \rightarrow {\begin{cases}\mathrm {^{261}_{104}Rf+5_{0}^{1}n} \\\mathrm {^{262}_{104}Rf+4_{0}^{1}n} \end{cases}}} 1999 წელს აღმოჩენილ იქნა იზოტოპი რეზერფორდიუმი-163. 2000 წელს ფიზიკოსებმა დუბნიდან მიიღეს რეზერფორდიუმი ურანი-238-ის სამიზნის დასხივებით მაგნიუმი-26-ის იონებით: 92 238 U + 12 26 M g → 104 264 R f ∗ → { 104 261 R f + 3 0 1 n 104 260 R f + 4 0 1 n 104 259 R f + 5 0 1 n 104 258 R f + 6 0 1 n {\displaystyle \mathrm {^{238}_{92}U+_{12}^{26}Mg\rightarrow _{104}^{264}Rf^{*}} \rightarrow {\begin{cases}\mathrm {^{261}_{104}Rf+3_{0}^{1}n} \\\mathrm {^{260}_{104}Rf+4_{0}^{1}n} \\\mathrm {^{259}_{104}Rf+5_{0}^{1}n} \\\mathrm {^{258}_{104}Rf+6_{0}^{1}n} \end{cases}}} საბჭოთა მეცნიერებმა, რომლებმაც პირველებმა განაცხადეს ახალი ელემენტის სინთეზირების შესახებ, შესთავაზეს სახელწოდება კურჩატოვიუმი (Kurchatovium, Ku) საბჭოთა მეცნიერის, ფიზიკოსის იგორ კურჩატოვის პატივსაცემად. 1992 წელს თეორიული და გამოყენებითი ქიმიის საერთაშორისო კავშირის და თეორიული და გამოყენებითი ფიზიკის საერთაშორისო კავშირის ტრანსფერმიუმის ელემენტების ერთობლივმა სამუშაო ჯგუფმა (ინგლ. Transfermium Working Group) შეაფასა განაცხადები 104 ელემენტის აღმოჩენის შესახებ და გააკეთა დასკვნა, რომ ორივე ჯგუფმა წარმოადგინა საკმაო დამამტკიცებელი საბუთი მისი სინთეზირებისა და აღმოჩენის პატივი გაყოფილი იქნას მათ შორის. ამერიკელებმა განაცხადეს, რომ კომისიის გადაწყვეტილებას პატივს სცემენ, თუმცა კომისია ძალიან დიდ მნიშვნელობას ანიჭებს საბჭოთა მეცნიერების რეზულტატებს. კერძოდ მათ მიანიშნეს რომ 20 წლის განმავლობაში საბჭოთა მეცნიერები რამდენჯერმე ცვლიდნენ თავიანთი განცხადებების დეტალებს ახალი ელემენტის თვისებების შესახებ, რასაც საბჭოთა მეცნიერები არც უარყოფდნენ. ასევე მათ ბრალი დადეს TWG იმაში, რომ ისინი მეტად ენდობიან საბჭოთა მეცნიერების ქიმიურ ცდებს, და რომ კომისიაში არ არის კვალიფიცირებული სპეციალისტები. TWG-მ უპასუხა, რომ ამას მნიშვნელობა არ აქვს და რომ მათ გაითვალისწინეს ყველანაირი წინადანება, რომელიც ამერიკულმა ჯგუფმა წამოაყენეს, და განაცხადეს, რომ ვერ ხედავენ გადახედვის მიზეზს. ბოლოს და ბოლოს, მიიღეს სახელწოდება რომელიც ამერიკელებმა შესთავაზეს, რაც მიანიშნებს რამ მათ რაღაცნაირად, შეცვალეს თავისი გადაწყვეტილება. 1994 წელს თეორიული და გამოყენებითი ქიმიის საერთაშორისო კავშირმა წარმოადგინა სახელწოდება «დუბნიუმი», რადგანაც სახელწოდება «რეზერფორდიუმი» იყო 106-ე ელემენტისათვის განკუთვნილი, და თეორიული და გამოყენებითი ქიმიის საერთაშორისო კავშირი თვლიდა რომ საბჭოთა მეცნიერების ღვაწლი შEსაბამისად უნდა ყოფილიყო დაფასებული. თუმცა დავა 104-107 ელემენტების სახელწოდებების შესახებ ამით არ დამთავრებულა. მხოლოდ 1997 წლისათვის იქნა დისკუსია დასრულებული, და 104-ე ლემენტის სახელწოდებად მიღებულ იქნა «რეზერფორდიუმი», ხოლო 105-ე ელემენტისათვის სახელწოდება — «დუბნიუმი». სახელწოდება «რეზერფორდიუმი» მიღებულ იქნა ცნობილი ინგლისელი ფიზიკოსის ერნესტ რეზერფორდის პატივსაცემად (ერთ დროს «რეზერფორდიუმს» უწოდებდნენ 106-ე ელემენტს — სიბორგიუმს). ამ სახელის მიღებამდე ელემენტს უწოდებდნენ «უნნილკვადიუმს», აღინიშნებოდა Unq (დაუმტკიცებელი ელემენტების დროებითი სახელწოდების მინიჭების წესების მიხედვით, ლათინურად რიგითი ნომრის ციფრების მიხედვით 1, 0 და 4). გათვლები აჩვენებდა, რომ რეზერფორდიუმის ელექტრონული შრეების რელატივისტური ეფექტები შეიძლება ძალიან ძლიერი ყოფილიყო, რათა p-ორბიტალებს ქონოდათ ნაკლები ენერგიის დონე, ვიდრე d-ორბიტალებს, რაც გამოიწვევდა მისი ქიმიური თვისებების მსგავსებას ტყვიასთან. მაგრამ უფრო ზუსტმა გაანგარიშებებმა და კვლევებმა ანახეს, რომ მიღებული ნაერთები ავლენდნენ, ისეთ თვისებებს როგორც IV ჯგუფის დანარჩენი ელემენტები. რეზერფორდიუმის ქიმიური თვისებები განსაზღვრული იქნა ჩეხი ქიმიკოსის ივო ზვარას მიერ, ნივთიერებების ულტრამცირე რაოდენობების გამოყენებით. დადგენილი იქნა, რომ 104-ე ელემენტი ქიმიურად არის ჰაფნიუმის ანალოგი. +4 დაჟანგვის ხარისხით ტემპერატურისას 250—300 °C ის წარმოქმნის მფრინავ ჰალოგენიდებს RfCl4 и RfBr4. რთული კომპლექსური იონების მონაწილეობით ექსტრაქციული პროცესებისას რეზერფორდიუმის ქცევა მნიშვნელოვნად განსხვავდება 3 ვალენტიანი აქტინოიდების იონების ქმედებებისაგან და რაც ამტკიცებს ამ სისტემებში Rf4+-ის არსებობას, ამიტომაც არის მსგავსება ჰაფნიუმთან. მთავარი სტატია: რეზერფორდიუმის იზოტოპები. 2016 წლის დასაწყისში ცნობილი იყო რეზერფორდიუმის 16 იზოტოპი (ასევე 4 ბირთვული იზომერი) მასური რიცხვით 253-დან 270-მდე და ნახევარდაშლის პერიოდით მიკროწამის წილიდან 1,3-სტ-მდე (267Rf). რეზერფორდიუმი Webelements-ზე რეზერფორდიუმი ქიმიური ელემენტების პოპულარულ ბიბლიოთეკაში დაარქივებული 2018-12-03 საიტზე Wayback Machine. ელემენტების სინთეზის შესახებ საიტზე - ОИЯИ დაარქივებული 2017-11-04 საიტზე Wayback Machine. ↑ რეზერფორდიუმი — ტექნიკური ლექსიკონი ↑ ქართული საბჭოთა ენციკლოპედია, ტ. 6, თბ., 1983. — გვ. 87. ↑ Научные открытия России. ↑ A. Ghiorso, M. Nurmia, J. Harris, K. Eskola, P. Eskola, Positive Identification of Two Alpha-Particle-Emitting Isotopes of Element 104, Physical Review Letters, 1969, ტ. 22, № 24, გვ. 1317–1320, doi:10.1103/PhysRevLett.22.1317. ↑ C. E. Bemis, et al., X-Ray Identification of Element 104 // Physical Review Letters, 1973, ტ. 31, № 10, გვ. 647–650, doi:10.1103/PhysRevLett.31.647. ↑ Yu. Ts. Oganessian, Experiments on the synthesis of neutron-deficient kurchatovium isotopes in reactions induced by 50Ti Ions, Nuclear Physics A, 1975, ტ. 38, № 6, გვ. 492–501, doi:10.1016/0375-9474(75)91140-9. ↑ A. Ghiorso, M. Nurmia, K. Eskola, P. Eskola, 261Rf; new isotope of element 104, Physics Letters B, 1970, ტ. 32, № 2, გვ. 95–98, doi:10.1016/0370-2693(70)90595-2. ↑ M. R. Lane, et al., Spontaneous fission properties of 104262Rf, Physics Letters C, 1996, ტ. 53, № 6, გვ. 2893–2899, doi:10.1103/PhysRevC.53.2893. ↑ 9.0 9.1 J. V. Kratz, Critical evaluation of the chemical properties of the transactinide elements (IUPAC Technical Report), Pure and Applied Chemistry, 2003, ტ. 75, № 1, გვ. 103, doi:10.1351/pac200375010103, დაარქივებულია ორიგინალიდან (26 ივლისი, 2011) ↑ Yu. Lazarev, et al., Decay properties of 257No, 261Rf, and 262Rf, Physical Review C, 2000, ტ. 62, № 6, doi:10.1103/PhysRevC.62.064307. ↑ Г. Н. Флеров «Синтез и поиск трансурановых элементов». Журнал «Природа» № 9. 1972 г. ↑ Discovery of the transfermium elements. Part II: Introduction to discovery profiles. Part III: Discovery profiles of the transfermium elements, Pure and Applied Chemistry, 1993, ტ. 65, № 8, გვ. 1757–1814, doi:10.1351/pac199365081757. ↑ A. Ghiorso, G. T. Seaborg, Yu. Ts. Organessian, I. Zvara, P. Armbruster, F. P. Hessberger, S. Hofmann, M. Leino, G. Munzenberg, W. Reisdorf, K.-H. Schmidt, Responses on 'Discovery of the transfermium elements' by Lawrence Berkeley Laboratory, California; Joint Institute for Nuclear Research, Dubna; and Gesellschaft fur Schwerionenforschung, Darmstadt followed by reply to responses by the Transfermium Working Group, Pure and Applied Chemistry, 1993, ტ. 65, № 8, გვ. 1815–1824, doi:10.1351/pac199365081815. ↑ Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1997) // Pure and Applied Chemistry, 1997, ტ. 69, № 12, გვ. 2471–2474, doi:10.1351/pac199769122471. ↑ Gäggeler, Heinz W.. (2007-11-05) Lecture Course Texas A&M: Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements (PDF). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2012-06-22. ციტირების თარიღი: 2010-03-30.