Μεντελέβιο: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Χωρίς σύνοψη επεξεργασίας
Τελειώνει η ενότητα →‎Τεχνική ανάκλασης: αρχίζει η ενότητα →‎Καθαρισμός και απομόνωση
Γραμμή 70: Γραμμή 70:
Η πραγματική σύνθεση έγινε με μια «τεχνική ανάκλασης», που επινοήθηκε από τον Άλμπερτ Γκιόρσο (Albert Ghiors). Σε αυτήν την τεχνική, το «στοιχείο - στόχος» τοποθετείται στην αντίθετη άκρη της δέσμης εκπομπής και συλλαμβάνει τα άτομα που ανακλούνται πάνω σε ένα «φύλλο συλλογής». Αυτός ο «στόχος ανάκλασης» γίνεται με μια «ηλεκτρολυτική τεχνική», που αναπτυχθηκε από τον Άλφρεντ Χέθαμ - Στρόουντ (Alfred Chetham-Strode). Η τεχνική αυτή έδινε μια πολύ μεγάλη απόδοση, που είναι απολύτως απαραίτητη όταν εργάζεται κανείς με ένα τόσο σπάνιο προϊόν, όπως είναι το αϊνστάνιο, που αποτελεί το στοιχείο - στόχο <ref name=discovery/>.
Η πραγματική σύνθεση έγινε με μια «τεχνική ανάκλασης», που επινοήθηκε από τον Άλμπερτ Γκιόρσο (Albert Ghiors). Σε αυτήν την τεχνική, το «στοιχείο - στόχος» τοποθετείται στην αντίθετη άκρη της δέσμης εκπομπής και συλλαμβάνει τα άτομα που ανακλούνται πάνω σε ένα «φύλλο συλλογής». Αυτός ο «στόχος ανάκλασης» γίνεται με μια «ηλεκτρολυτική τεχνική», που αναπτυχθηκε από τον Άλφρεντ Χέθαμ - Στρόουντ (Alfred Chetham-Strode). Η τεχνική αυτή έδινε μια πολύ μεγάλη απόδοση, που είναι απολύτως απαραίτητη όταν εργάζεται κανείς με ένα τόσο σπάνιο προϊόν, όπως είναι το αϊνστάνιο, που αποτελεί το στοιχείο - στόχο <ref name=discovery/>.


Ο στόχος ανάκλασης αποτελείτο από 10<sup>-9</sup> από <sup>253</sup>Es που είχαν κατατεθεί ηλεκτρολυτικά σε ένα λεπτό φύλλο [[Χρυσός|χρυσού]] (επίσης, [[Βηρύλλιο|Be]], [[Αλουμίνιο|Al]] και [[Λευκόχρυσος|Pt]] μπορεί να χρησιμοποιηθεί). Βομβαρδίστηκε από σωματίδια α ενέργειας 41 eV στο κύκλοτρο του Μπέρκλεϋ με μια πολύ υψηλή πυκνότητα δέσμης σωματιδίων 6 ∙ 10<sup>13</sup> ανά δευτερόλεπτο σε μια έκταση 0,05 cm<sup>2</sup>. Ο στόχος ψύχθηκε από [[Οξείδιο του υδρογόνου|νερό]] ή [[Ήλιο|υγρό ήλιο]]. Η χρήση του ηλίου, σε μία αεριώδη ατμόσφαιρα, επιβράδυνε τα ανακλώντα άτομα. Αυτό το αέριο θα μπορούσε να αντληθεί έξω από το θάλαμο αντίδρασης μέσω μιας μικρής οπής για να σχηματίσει έναν αεροπίδακα.
Ο στόχος ανάκλασης αποτελείτο από 10<sup>-9</sup> από <sup>253</sup>Es που είχαν κατατεθεί ηλεκτρολυτικά σε ένα λεπτό φύλλο [[Χρυσός|χρυσού]] (επίσης, [[Βηρύλλιο|Be]], [[Αλουμίνιο|Al]] και [[Λευκόχρυσος|Pt]] μπορεί να χρησιμοποιηθεί). Βομβαρδίστηκε από σωματίδια α ενέργειας 41 eV στο κύκλοτρο του Μπέρκλεϋ με μια πολύ υψηλή πυκνότητα δέσμης σωματιδίων 6 ∙ 10<sup>13</sup> ανά δευτερόλεπτο σε μια έκταση 0,05 cm<sup>2</sup>. Ο στόχος ψύχθηκε από [[Οξείδιο του υδρογόνου|νερό]] ή [[Ήλιο|υγρό ήλιο]]. Η χρήση του ηλίου, σε μία αεριώδη ατμόσφαιρα, επιβράδυνε τα ανακλούντα άτομα. Αυτό το αέριο θα μπορούσε να αντληθεί έξω από το θάλαμο αντίδρασης μέσω μιας μικρής οπής για να σχηματίσει έναν αεροπίδακα. Μέρος των μη πτητικών ατόμων του προϊόντος μεταφέρονται μαζί με το αέριο, εναποτέθηκαν μονίμως στην επιφάνεια του φύλλου. Το φύλλο θα μπορούσε να αφαιρεθεί περιοδικά και ένα νέο φύλλο θα μπορούσε να εγκατασταθεί. Η επόμενη αντίδραση χρησιμοποιήθηκε για το πείραμα ανακάλυψης του Μεντελεβίου <ref name=discovery/><ref name=book1>{{cite book|url=http://books.google.com/books?id=4KcVj3xqsrAC&pg=PA40|pages=40–42|title=On beyond uranium: journey to the end of the periodic table|author=Hofmann, Sigurd|publisher=CRC Press&year=2002|isbn=0-415-28496-1|year=2002}}</ref>: '''<sup>253</sup>Es + <sup>4</sup>He → <sup>256</sup>Md + <sup>1</sup>n'''.
== Καθαρισμός και απομόνωση ==


== Παραπομπές ==
== Παραπομπές ==

Έκδοση από την 11:42, 28 Ιουνίου 2013

Μεντελέβιο
ΦέρμιοΜεντελέβιοΝομπέλιο
Tm

Md

(Upt)


Ιστορία
Ανακαλύφθηκε από το Εθνικό Εργαστήριο Λώρενς της Μπέρκλεϋ
Ταυτότητα του στοιχείου
Όνομα, σύμβολο Μεντελέβιο (Md)
Ατομικός αριθμός (Ζ) 101
Κατηγορία Ακτινίδες
ομάδα, περίοδος,
τομέας
N/A ,7, f
Σχετική ατομική
μάζα (Ar)
258 g/mol
Ηλεκτρονική
διαμόρφωση
[Rn]5f13 7s2
Αριθμός CAS 7440-11-1
Ατομικές ιδιότητες
Ηλεκτραρνητικότητα 1.3 (κλίμακα Pauling)
Κυριότεροι αριθμοί
οξείδωσης
2,3
Ενέργειες ιονισμού 1η: 635 kJ·mol
Φυσικά χαρακτηριστικά
Σημείο τήξης 827 °C
Η κατάσταση αναφοράς είναι η πρότυπη κατάσταση (25°C, 1 Atm)
εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά

Το χημικό στοιχείο μεντελέβιο ή μεντελεγέβιο είναι ένα μέταλλο με ατομικό αριθμό 101 και ατομικό βάρος (258) . Το σύμβολό του είναι Md. Είναι συνθετικό και μεταφέρμιο μεταλλικό στοιχείο στην σειρά των ακτινιδών, που συχνά συντίθεται από βομβαρδισμό του αϊνσταϊνίου με σωματίδια άλφα. Είναι ονομαζόμενο από τον Ντμίτρι Ιβάνοβιτς Μεντελέγεφ, ο οποίος δημιούργησε τον περιοδικό πίνακα. Το περιοδικό σύστημα του Μεντελέγεφ είναι ο θεμελιώδης τρόπος ταξινόμησης όλων των χημικών στοιχείων. Το όνομα "μεντελέβιο" έγινε δεκτό από την Διεθνή Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας (IUPAC) το 1955 με το σύμβολο "Mv" [1], το οποίο άλλαξε σε "Md" μετά την επόμενη Γενική Συνέλευση της IUPAC (Παρίσι, 1957) [2].

Ιστορία

Το μεντελέβιο πρωτοσυντέθηκε από τους Άλμπερτ Γκιόρσο, Γκλένν Θ. Σίμποργκ, Γκρέγκορι Ρ. Τσόπλιν, Βερνάρδ Τζ. Χάρβεϋ και Στάνλεϋ Τζ. Τόμπσον (ηγέτη της ομάδας) πρόσφατα το 1955 στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Μπέρκλεϋ. Η ομάδα πάραξε 256Md (ημιζωή 87 λεπτών) όταν βομβάρδισαν ένα στόχο από 253Es με σωματίδια άλφα (πυρήνες ηλίου) στο 60 ιντσών κύκλοτρο του Εργαστηρίου Ακτινοβολίας του Μπέρκλεϋ (το 256Md ήταν το πρώτο ισότοπο οποιουδήποτε στοιχείου που να συντέθηκε ένα άτομο από αυτό από την πρώτη στιγμή) [3]. Το στοιχείο 101 ήταν το ένατο υπερουράνιο στοιχείο που συντέθηκε. Τα πρώτα 17 ατόμα αυτού του στοιχείου δημιουργήθηκαν και αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας την μέθοδο ανταλλαγής ιόντων προσρόφησης - έκλουσης. Κατά τη διαδικασία, το μεντελέβιο συμπεριφέρθηκε πολύ σαν το θούλιο, το φυσικά υπαρκτό ομόλογό του.

Ανακάλυψη με ανάλυση

Η ανακάλυψη βασίστηκε σε ένα γενικό σύνολο μόλις 17 ατόμων. Η σύνθεση έγινε μέσω της αντίδρασης 253Es (α, n) 256101 στο κύκλοτρο 60 ιντσών (152 cm) στην Μπέρκλεϋ (Καλιφόρνια). Ο στόχος μπορεί να παραχθεί με ακτινοβόληση ελαφρύτερων ισοτόπων όπως αυτών του πλουτωνίου στον αντιδραστήρα δοκιμής υλικών στον σταθμό αντιδραστήρα Άρκο στο Άινταχο. Αξιοσημείωτο είναι ότι ο στόχος αυτός αποτελείτο από μόνο 109 (1.000.000.000) άτομα του εξαιρετικά ραδιενεργού ισοτόπου 253Es (με διάρκεια ημιζωής 20,5 ημέρες). Με έκλουση μέσω βαθμονομημένης στήλης ρητίνης ανταλλαγής κατιόντων, το μεντελέβιο διαχωρίστηκε και προσδιορίστηκε χημικά [3].

Προσδιορισμός πιθανότητας

Για να προβλεφθεί αν η μέθοδος αυτή θα ήταν δυνατή, έγινε χρήση ενός πρόχειρου υπολογισμού. Ο αριθμός των ατόμων που θα παραχθεί, θα είναι περίπου ίσος με τον αριθμό των ατόμων του υλικού - στόχου επί την διατομή του επί την εγκάρσια τομή του ιόντος επί την ένταση της δέσμης επί τον χρόνο βομβαρδισμού σε σχέση με την διάρκεια ημιζωής του προϊόντος όταν βομβαρδίζεται για κάποιο διάστημα η σειρά της ημιζωής του. Αυτό έδινε 1 άτομο ανά πείραμα. Έτσι, υπό τις καλύτερες συνθήκες, η προετοιμασία μόνο ενός ατόμου του στοιχείου 101 ανά πείραμα θα μπορεί να αναμένεται. Αυτός ο υπολογισμός έδειξε ότι δεν ήταν εφικτό να προχωρήσει το πείραμα [3].

Τεχνική ανάκλασης

Η πραγματική σύνθεση έγινε με μια «τεχνική ανάκλασης», που επινοήθηκε από τον Άλμπερτ Γκιόρσο (Albert Ghiors). Σε αυτήν την τεχνική, το «στοιχείο - στόχος» τοποθετείται στην αντίθετη άκρη της δέσμης εκπομπής και συλλαμβάνει τα άτομα που ανακλούνται πάνω σε ένα «φύλλο συλλογής». Αυτός ο «στόχος ανάκλασης» γίνεται με μια «ηλεκτρολυτική τεχνική», που αναπτυχθηκε από τον Άλφρεντ Χέθαμ - Στρόουντ (Alfred Chetham-Strode). Η τεχνική αυτή έδινε μια πολύ μεγάλη απόδοση, που είναι απολύτως απαραίτητη όταν εργάζεται κανείς με ένα τόσο σπάνιο προϊόν, όπως είναι το αϊνστάνιο, που αποτελεί το στοιχείο - στόχο [3].

Ο στόχος ανάκλασης αποτελείτο από 10-9 από 253Es που είχαν κατατεθεί ηλεκτρολυτικά σε ένα λεπτό φύλλο χρυσού (επίσης, Be, Al και Pt μπορεί να χρησιμοποιηθεί). Βομβαρδίστηκε από σωματίδια α ενέργειας 41 eV στο κύκλοτρο του Μπέρκλεϋ με μια πολύ υψηλή πυκνότητα δέσμης σωματιδίων 6 ∙ 1013 ανά δευτερόλεπτο σε μια έκταση 0,05 cm2. Ο στόχος ψύχθηκε από νερό ή υγρό ήλιο. Η χρήση του ηλίου, σε μία αεριώδη ατμόσφαιρα, επιβράδυνε τα ανακλούντα άτομα. Αυτό το αέριο θα μπορούσε να αντληθεί έξω από το θάλαμο αντίδρασης μέσω μιας μικρής οπής για να σχηματίσει έναν αεροπίδακα. Μέρος των μη πτητικών ατόμων του προϊόντος μεταφέρονται μαζί με το αέριο, εναποτέθηκαν μονίμως στην επιφάνεια του φύλλου. Το φύλλο θα μπορούσε να αφαιρεθεί περιοδικά και ένα νέο φύλλο θα μπορούσε να εγκατασταθεί. Η επόμενη αντίδραση χρησιμοποιήθηκε για το πείραμα ανακάλυψης του Μεντελεβίου [3][4]: 253Es + 4He → 256Md + 1n.

Καθαρισμός και απομόνωση

Παραπομπές

  1. Chemistry, International Union of Pure and Applied (1955). Comptes rendus de la confèrence IUPAC. 
  2. Chemistry, International Union of Pure and Applied (1957). Comptes rendus de la confèrence IUPAC. 
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 Ghiorso, A.; Harvey, B.; Choppin, G.; Thompson, S.; Seaborg, G. (1955). «New Element Mendelevium, Atomic Number 101». Physical Review 98 (5): 1518. doi:10.1103/PhysRev.98.1518. ISBN 9789810214401. Bibcode1955PhRv...98.1518G. http://books.google.com/books?id=e53sNAOXrdMC&pg=PA101. 
  4. Hofmann, Sigurd (2002). On beyond uranium: journey to the end of the periodic table. CRC Press&year=2002. σελίδες 40–42. ISBN 0-415-28496-1.