31. Элементы - призраки?

* Трансура́новые элеме́нты— радиоактивные химические элементы, расположенные в периодической системе элементов Д. И. Менделеева номером выше 92.

* Все известные изотопы трансурановых элементов имеют период полураспада значительно меньший, чем возраст Земли. Известные трансурановые элементы практически отсутствуют в природе и получаются искусственно посредством различных ядерных реакций. Элементы до фермия включительно образуются в ядерных реакторах в результате захвата нейтронов и последующего бета-распада. Трансфермиевые элементы образуются только в результате слияния ядер.

* Первый из трансурановых элементов нептуний Np (п. н. 93) был получен в 1940 г. бомбардировкой урана нейтронами. За ним последовало открытие плутония (Pu, п. н. 94), америция (Am, п. н. 95) и других элементов.Из всех трансурановых элементов наибольшее применение нашёл нуклид плутония 239Pu как ядерное топливо.

*Первые трансурановые элементы были синтезированы в начале 40-х годов XX века в Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США) группой учёных под руководством Эдвина Макмиллана и Глена Сиборга, удостоенных Нобелевской премии за открытие и изучение этих элементов. Синтезирование новых трансурановых элементов и изотопов проводилось и продолжается также в Ливерморской национальной лаборатории в США, Объединённом институте ядерных исследований в СССР/России (Дубна), Европейском Центре по изучению тяжёлых ионов имени Гельмгольца в Германии, Институте физико-химических исследований в Японии и других лабораториях .В последние десятилетия над синтезом элементов в американских, немецком и российском центрах работают международные коллективы.В 2008 году было объявлено об обнаружении элемента экатория-унбибия (122) в образцах природного тория, однако это заявление в настоящее время оспаривается на основании последних попыток воспроизведения данных с использованием более точных методов. В 2011 году российские ученые сообщили об открытии в метеоритном веществе следов столкновений с частицами с атомными числами от 105 до 130, что может являться косвенным доказательством существования стабильных сверхтяжелых ядер.

Почему их нет в природе?

*Причин две:

*Чем тяжелее атом, тем меньше вероятность его образования; сверхтяжёлые ядра образуются, видимо, только при взрывах верхновых звёзд - то есть, их изначально очень мало.

*Начиная с некоторого атомного номера, все изотопы тяжёлых элементов нестабильны и распадаются со временем. Уже у урана нет стабильных изотопов - но время существования самого долгоживущего, U-238, составляет миллиарды лет, поэтому он не успевает распасться весь. У более тяжёлых элементов - трансуранов - нет даже столь долгоживущих изотопов, в природе они встречаются разве что в виде следов.

Можно ли трансурановые элементы использовать в практических целях?

* Если в природных соединениях встречается всего примерно 280 изотопов разных элементов, то с искусственно полученными это число возросло почти до 1400 и продолжает расти с каждым годом в связи с получением все новых изотопов.

*Радиоактивными оказались все изотопы искусственно полученных элементов с порядковыми номерами 43, 61, 85 и 87 (технеция, прометия, астатина и франция). Указанные элементы пока еще не обнаружены в природе

*Основное применение связано с производством ядерной энергии за счет деления изотопов

*Трансурановые элементы находят практическое применение главным образом как изотопные источники энергии. Среди них особую роль играет плутоний-239, который является эффективным ядерным горючим.