Актиноїди: відмінності між версіями

[перевірена версія][перевірена версія]
Вилучено вміст Додано вміст
ShmurakBot (обговорення | внесок)
м Бот: Автоматизована заміна тексту: (-них в цих +них y цих)
BunykBot (обговорення | внесок)
м Вікіфікація
Рядок 19:
Наразі для отримання ізотопів трансплутонієвих елементів (ТПЕ) використовуються два основних способи: опромінення легших елементів [[нейтрон]]ами або прискореними зарядженими частинками. Перший спосіб є практично найважливішим, оскільки лише в [[Ядерний реактор|ядерних реакторах]] при опроміненні вихідного матеріалу великим потоком нейтронів можна отримати вагомі кількості трансплутонієвих елементів. Перевагою другого способу є те, що він дозволяє отримувати наступні за Плутонієм елементи, і [[нейтронодефіцитні ізотопи]], які не утворюються при нейтронному опроміненні<ref name="ТБЭ"/>.
 
В 1962—1966 роках у США була зроблена спроба [[Ядерна реакція|синтезу]] трансплутонієвих ізотопів з допомогою 6 підземних [[Ядерний вибух|ядерних вибухів]]&nbsp;— «Анакостіа», «Кеннебек», «Енчові», «Пар», «Барбел» і «Цікламен». Для вивчення продуктів вибуху використовувалися невеликі зразки порід, отримані з зони вибуху одразу ж після його проведення. При цьому не вдалося виявити ізотопи важких елементів з масовим числом понад 257, хоча для них були передбачені в той час відносно великі величини [[Період напіврозпаду|T<sub>½</sub>]] для [[Альфа-розпад|α-розпаду]]. Можливо, це відбулося тому, що атоми з великою швидкістю [[Спонтанний поділ|спонтанно ділилися]], або через інший характер розпаду проміжних ізотопів ({{нп|нейтронне випромінювання||ru|НейтронноеNeutron излучениеradiation}}, [[поділ ядра]])<ref name="ТБЭ"/>.
 
=== Від Актинію до Нептунію ===
Рядок 56:
|}
 
Через високу подібність Актинію і Лантану і незначну поширеність Актинію довго не вдавалося виділити його в чистому вигляді. Чистий Актиній добутий лише [[1950]] року. Для [[Хімічний елемент|елемента]] наразі відомий 31 [[Ізотопи|ізотоп]] з масовими числами 206—236 і 8 збуджених [[Ізомерія атомних ядер|ізомерних станів]] деяких його [[нуклід]]ів. Найстабільнішим є {{нп|Ізотопи актинію|ізотоп|ru|ИзотопыIsotopes актинияof actinium}} {{нп|Актиній-227|<sup>227</sup>Ac|ru|Актиний-227}}, який має [[період напіврозпаду]] {{nobr|T<sub>½</sub> {{=}} 21,77 років}}<ref name="Nubase2003">{{cite journal|url=http://amdc.in2p3.fr/nubase/Nubase2003.pdf|title=The Nubase evaluation of nuclear and decay properties|author=G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot, A.H. Wapstra|year=2003|journal=Nuclear Physics|volume=A 729|pages=3-128|lang=en|accessdate=2010-07-05}}{{ref-en}}</ref>.
 
[[Файл:Bundesarchiv Bild 183-46019-0001, Otto Hahn.jpg|thumb|180px|left|[[Отто Ган]]&nbsp;— «батько ядерної хімії».]]
 
В [[1917]] році довгоживучий ізотоп Протактинію відкрили [[Отто Ган|О.&nbsp;Ган]] і [[Ліза Майтнер|Л.&nbsp;Майтнер]]. Назва «Протактиній» означає, що атом цього елемента здатний утворювати Актиній. Наразі відомо 29 {{нп|Ізотопи протактинію|ізотопів Протактинію|ru|ИзотопыIsotopes протактинияof protactinium}} з масовими числами 212—240 і 3 збуджених [[Ізомерія атомних ядер|ізомерних станів]] деяких його [[нуклід]]ів. Найстабільніший нуклід [[Протактиній-231|<sup>231</sup>Pa]], період напіврозпаду якого дорівнює 3,28{{e|4}} років<ref name="Nubase2003" />.
 
Більшість [[Трансуранові елементи|трансуранових елементів]] уже достатньо добре вивчені, але говорити про виробничі кількості цих елементів, за винятком [[Плутоній|Плутонію]] і [[Америцій|Америцію]], та їхніх сполук не доводиться.
Рядок 92:
: <math>{}^{238}_{\ 92}\textrm{U} + {}^{1}_{0}\textrm{n} \xrightarrow {}^{239}_{\ 92}\textrm{U} \xrightarrow[23,5\ \textrm{min}]{\beta^-} {}^{239}_{\ 93}\textrm{Np} \xrightarrow[2,3\ \textrm{days}]{\beta^-} {}^{239}_{\ 94}\textrm{Pu} \xrightarrow[2,4\cdot 10^4 \ \textrm{years}]{\alpha} </math>
 
При подальшому поглинанні нейтронів <sup>239</sup>Pu перетворюється в [[Плутоній-241|<sup>241</sup>Pu]], який внаслідок [[Бета-розпад|β-розпаду]] переходить в {{нп|Америцій-241|<sup>241</sup>Am|ru|АмерицийAmericium-241}}.
 
Таким способом [[Енріко Фермі]] з співробітниками у першому в світі реакторі «[[Чиказька дровітня-1]]» вперше отримав значні кількості Плутонію-239, які були [[Мангеттенський проект|використані для створення ядерної зброї]]<ref>{{стаття
Рядок 108:
: <math>~\mathrm{{}_{~92}^{238}{}U+{}_{10}^{22}{}Ne \longrightarrow {}_{102}^{256}{}No+4{}_0^1{}n}</math>.
 
Перші ізотопи трансплутонієвих елементів&nbsp;— {{нп|Америцій-241||ru|АмерицийAmericium-241}} та [[Кюрій-242]]&nbsp;— були синтезовані [[1944]] року Ґ.&nbsp;Сіборґом, Джеймсом і [[Альберт Ґіорсо|А.&nbsp;Ґіорсо]]<ref name="М. Е. Дриц">{{книга|автор=М. Е. Дриц, П. Б. Будберг, Г. С. Бруханов, А. М. Дриц, В. М. Пановко.|назва=Свойства элементов|місце={{comment|М.|Москва}}|видавництво=«Металлургия»|рік=1985|сторінок=672|тираж=6500}}{{ref-ru}}</ref>. Ізотопи Кюрію були отримані при бомбардуванні ядер [[Плутоній-239|Плутонію-239]] [[іон]]ами [[Гелій|Гелію]] з енергією 32&nbsp;МеВ:
: <math>~\mathrm{{}_{~94}^{239}{}Pu+{}_2^4{}He \longrightarrow {}_{~96}^{242}{}Cm+{}_0^1{}n}</math>.
 
Рядок 142:
Поширеність [[Актиній|Актинію]] в земній корі дуже мала (атомний кларк 5{{e|−15}}&nbsp;%). Підраховано, що загальна кількість Актинію в земній корі становить 2600&nbsp;т, в той час як, наприклад, вміст [[Радій|Радію]] дорівнює 40&nbsp;млн&nbsp;т<ref name="Химия протактиния">{{книга|автор=Е. С. Пальшин, Б. Ф. Мясоедов, А. В. Давыдов.|назва=Аналитическая химия протактиния|місце={{comment|М.|Москва}}|видавництво=«Наука»|рік=1968|серія=Аналитическая химия элементов|сторінок=241|тираж=2200}}{{ref-ru}}</ref>. Актиній міститься в таких природних матеріалах, як [[Сульфіди (мінерали)|сульфідні]], [[Природні силікати|силікатні]], оксигеновмісні мінерали; в природній воді&nbsp;— у ще менших кількостях, у порівнянні з урановими рудами. Вміст Актинію в більшості природних об'єктів відповідає ізотопній рівновазі материнських ізотопів <sup>235</sup>U. Підвищений вміст цього елемента мають такі мінерали, як [[молібденіт]], [[халькопірит]], [[каситерит]], [[кварц]], [[піролюзит]] та ін. Актиній характеризується невисокою міграційною здатністю і переміщенням, тобто поширення Актинію менше порівняно з Ураном<ref name="Химия актиния" />.
 
Поширенішим є [[Протактиній]], атомний кларк якого 10<sup>−12</sup>&nbsp;%. Протактиній виявлений в урановій руді 1913 року {{нп|Казимир Фаянс|К.&nbsp;Фаянсом|ru|Фаянс,Kazimierz КазимирFajans}} і О.&nbsp;Герінгом<ref name="А. М. Голуб"/>. Загальний вміст Протактинію в земній корі (літосфері) у відповідності до вмісту Урану (ізотопи Протактинію утворюються при розпаді <sup>235</sup>U) становить 4,4{{e|7}}&nbsp;т. Вміст в [[Гірська порода|гірських породах]] вулканічного походження становить {{nobr|0,8{{e|−6}} г/т}}, а в залізних метеоритах {{nobr|0,02{{e|−6}} г/т}}<ref name="Химия протактиния"/>.
 
[[Період напіврозпаду]] найбільш довгоіснуючого ізотопу [[Нептуній-237|<sup>237</sup>Np]] мізерно малий у порівнянні з [[Вік Землі|віком Землі]], тому в природних [[мінерал]]ах Нептуній практично не зустрічається. На Землі його [[нуклід]]и можуть утворитися практично лише з допомогою [[Ядерна реакція|ядерних реакцій]]. Нептуній у мінералах є проміжним продуктом розпаду інших ізотопів<ref name="Химия нептуния" />.