Transuraan

Die transurane is die chemiese elemente met atoomgetalle groter as 92 (die atoomgetal van uraan). Al dié elemente is onstabiel en verval radioaktief in ander elemente.

Oorsig 
Van die elemente met atoomgetalle 1 tot 92 word die meeste in die natuur aangetref. Hul isotope het ’n stabiele (soos waterstof) of baie lang halfleeftyd (soos uraan), of word geskep as algemene vervalprodukte van uraan en torium (soos radon). Die uitsonderings is 43, 61, 85 en 87; al vier kom in die natuur voor, maar net in baie klein takke van die uraan- en torium-vervalkettings; dus is hulle almal buiten element 87 eers in die laboratorium ontdek en daarna in die natuur.

Alle elemente met ’n groter atoomgetal is eers in die laboratorium ontdek met neptunium en plutonium wat later ook in die natuur ontdek is. Hulle is almal radioaktief, met ’n halfleeftyd wat baie korter is as die ouderdom van die Aarde. As enige atome van hierdie elemente dus enigsins bestaan het met die vorming van die Aarde, het hulle lank gelede reeds verval. Spoorhoeveelhede neptunium en plutonium vorm in sommige uraanryke rotse, en klein hoeveelhede word vervaardig tydens atmosfeertoetse van kernwapens. Hierdie twee elemente ontstaan uit die neutronvangs in uraanerts met ’n gevolglike betaverval (byvoorbeeld 238U + n → 239U → 239Np → 239Pu).

Transurane kan kunsmatig vervaardig word as sintetiese elemente in kernreaktors of deeltjieversnellers. Die halfleeftye van hierdie elemente neig om korter te word namate die atoomgetal toeneem. Daar is egter uitsonderings, soos verskeie isotope van curium en dubnium. Verdere afwykende elemente in hierdie reeks is deur Glenn T. Seaborg voorspel en word gekategoriseer as die “eiland van stabiliteit”.

Dit is moeilik en duur om swaar transurane te vervaardig en hul prys neem vinnig toe saam met die atoomgetal. In 2008 was die koste van wapengehalte-plutonium byvoorbeeld sowat $4 000/gram, en dié van kalifornium meer as $60 000 000/gram.

Einsteinium is die swaarste transuraan wat nog in makroskopiese hoeveelhede vervaardig is.

Lys van transurane volgens periodieketabelgroepe 

Aktiniede
93 neptunium Np
94 plutonium Pu
95 amerikium Am
96 curium Cm
97 berkelium Bk
98 kalifornium Cf
99 einsteinium Es
100 fermium Fm
101 mendelevium Md
102 nobelium No
103 lawrensium Lr

Transaktiniede
104 rutherfordium Rf
105 dubnium Db
106 seaborgium Sg
107 bohrium Bh
108 hassium Hs
109 meitnerium Mt
110 darmstadtium Ds
111 röntgenium Rg
112 Kopernikium Cn
113 nihonium Nh
114 flerovium Fl
115 moskovium Mc
116 livermorium Lv
117 tennessien Ts
118 oganesson Og

Periode 8-elemente (nog nie ontdek nie)
119 Ununennium Uue*
120 Unbinilium Ubn*

Superswaar elemente 
Superswaar elemente, ook bekend as transaktiniede, begin by rutherfordium (atoomgetal 104). Hulle word net kunsmatig vervaardig en dien tans geen praktiese doel nie, omdat hul kort halfleeftyd meebring dat hulle ná ’n baie kort tydjie verval – van ’n paar minute tot ’n paar millisekondes (buiten dubnium, wat ’n halfleeftyd van meer as ’n dag het). Dit is dus baie moeilik om hulle te bestudeer.

Superswaar atome is almal sedert die laaste helfte van die 20ste eeu vervaardig, en word steeds vervaardig. Hulle word geskep deur die beskieting van elemente in deeltjieversnellers. Die kernfusie van 249Cf en 12C skep 261Rf.

Toepassing 
Transurane kan gebruik word om ander superswaar elemente te vervaardig. Elemente van die eiland van stabiliteit het potensieel belangrike militêre toepassings, onder meer die ontwikkeling van kompakte kernwapens. Die potensiele alledaagse toepassings is veelryk; die element amerikium word byvoorbeeld gebruik in toestelle soos rookverklikkers en spektrometers.

Verwysings

Eksterne skakels 
 Hierdie artikel is vertaal uit die Engelse Wikipedia

Chemiese elemente