Эйнштейний
Эйнштейний | ||||
---|---|---|---|---|
← Калифорний | Фермий → | ||||
| ||||
Внешний вид простого вещества | ||||
Радиоактивный серебристый металл | ||||
![]() |
||||
Свойства атома | ||||
Название, символ, номер | Эйнштейний (Es), 99 | |||
Атомная масса (молярная масса) |
252,083 а. е. м. (г/моль) | |||
Электронная конфигурация | [Rn] 5f11 7s2 | |||
Радиус атома | 292[источник не указан 2193 дня] пм | |||
Химические свойства | ||||
Электроотрицательность | 1,3 (шкала Полинга) | |||
Электродный потенциал |
Es←Es3+ −2,0 В Es←Es2+ −2,2 В |
|||
Степени окисления | 2, 3, 4 | |||
Энергия ионизации (первый электрон) |
619 кДж/моль (эВ) | |||
Термодинамические свойства простого вещества | ||||
Плотность (при н. у.) | 13,5 г/см³ | |||
Температура плавления | 860 °C | |||
Номер CAS | 7429-92-7 |
99 | Эйнштейний
|
5f117s2 |
Эйнште́йний (химический символ — Es) — химический элемент 3-й группы периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева,
с атомным номером 99. Является элементом с самым большим атомным номером, который был получен в весовых количествах. Ежегодно производится несколько миллиграммов эйнштейния.
Простое вещество эйнштейний — это радиоактивный трансурановый металл серебристого цвета. Относится к семейству актиноидов[1].
История
Эйнштейний открыт в декабре 1952 года группой американских физиков во главе с Альбертом Гиорсо (Берклиевская национальная лаборатория) в радиоактивных осадках, оставшихся после испытания Иви Майк[2].
Элемент назван в честь Альберта Эйнштейна.
В 1961 году был получен первый макроскопический образец эйнштейния весом 0,01 мкг[3].
Получение
Эйнштейний-247 получается с помощью бомбардировки америция-241 ионами углерода или урана-238 ионами азота[4].
Эйнштейний-248 можно получить путём бомбардировки калифорния-249 ионами дейтерия[5].
Изотопы с атомными номерами от 249 до 252 синтезируются с помощью облучения берклия-249 альфа-частицами[6].
Эйнштейний-253 получается бомбардировкой мишени из калифорния-252 тепловыми нейтронами[7].
Физические и химические свойства
В соединениях эйнштейний проявляет степени окисления +2, +3, реже +4. Примером может служить его иодид с химической формулой EsI3 (твёрдое вещество янтарного цвета[8]).
В обычном водном растворе эйнштейний существует в наиболее устойчивой форме в виде ионов Es3+ (даёт зелёную окраску). Галогениды со степенью окисления +2 можно получить восстановлением соответствующего галогенида со степенью окисления +3 водородом[9]. Оксигалогениды эйнштейния могут быть получены нагреванием трёхвалентного галогенида со смесью паров воды и соответствующего галогеноводорода.
Эйнштейний — металл с кубической гранецентрированной решёткой, параметр решётки a = 0,575 нм, температура плавления — 860 °C. Характеризуется относительно высокой летучестью, может быть получен путём восстановления EsF3 литием.
Синтезированы и изучены многие твёрдые соединения эйнштейния, такие как Es2O3, EsCl3, EsOCl, EsBr2, EsBr3, EsI2 и EsI3.
Изотопы
Всего известно 19 изотопов и 3 изомера с массовыми числами от 243 до 256. Самый долгоживущий из изотопов 252Es имеет период полураспада 471,7 сут. Однако более распространён изотоп 253Es с периодом полураспада около 20 дней, так как его легче получить. Но он быстро альфа-распадается до берклия-249, а этот изотоп превращается в калифорний-249, и скорость распада составляет около 3 % вещества в день, а также из-за сильной радиоактивности изотопа его кристаллическая решётка быстро разрушается с выделением тепла и гамма- и рентгеновских лучей. Всё это затрудняет изучение химических свойств эйнштейния[10].
Применение
Используется для получения менделевия при бомбардировке в циклотроне ядрами гелия[11].
Эйнштейний-254 был использован при попытке получения элемента унуненния путём бомбардировки мишени из этого изотопа ионами кальция-48, но ни один атом нового элемента не был обнаружен[12].
Также этот изотоп использовался в качестве калибровочного маркера в спектрометре для химического анализа лунной поверхности у зонда Сервейер-5[13].
Безопасность
При введении крысам только 0,01 % эйнштейния попадает в кровоток, оттуда около 65 % вещества попадает в кости, 25 % — в лёгкие, 0,035 % — в яички, или 0,01 % — в яичники. Распределение эйнштейния по поверхности костей аналогично таковому у плутония. В костях крыс эйнштейний должен оставаться около 50 лет, а в лёгких — около 20, но это не имеет значения из-за короткого периода полураспада элемента, а также из-за короткой продолжительности жизни крыс[14].
Примечания
- ↑ Richard G. Haire. Einsteinium (англ.) // The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. — Dordrecht: Springer Netherlands, 2008. — P. 1577–1620. — ISBN 978-1-4020-3555-5, 978-1-4020-3598-2. — doi:10.1007/1-4020-3598-5_12.
- ↑ Ghiorso, Albert (2003). “Einsteinium and Fermium”. Chemical and Engineering News. 81 (36): 174—175. DOI:10.1021/cen-v081n036.p174.
- ↑ Periodic Table of Elements: Los Alamos National Laboratory . periodic.lanl.gov. Дата обращения: 17 мая 2025.
- ↑ Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3, pp. 18-23.
- ↑ A. Chetham-Strode, L. W. Holm. New Isotope Einsteinium-248 (англ.) // Physical Review. — 1956-12-01. — Т. 104, вып. 5. — С. 1314–1314. — ISSN 0031-899X. — doi:10.1103/physrev.104.1314.
- ↑ Bernard G. Harvey, Alfred Chetham-Strode, Albert Ghiorso, Gregory R. Choppin, Stanley G. Thompson. New Isotopes of Einsteinium // Physical Review. — 1956-12-01. — Т. 104, вып. 5. — С. 1315–1319. — ISSN 0031-899X. — doi:10.1103/physrev.104.1315.
- ↑ S.A. Kulyukhin, L.N. Auerman, V.L. Novichenko, N.B. Mikheev, I.A. Rumer, A.N. Kamenskaya, L.A. Goncharov, A.I. Smirnov. Production of microgram quantities of einsteinium-253 by the reactor irradiation of californium // Inorganica Chimica Acta. — 1985-07. — Т. 110, вып. 1. — С. 25–26. — ISSN 0020-1693. — doi:10.1016/s0020-1693(00)81347-x.
- ↑ Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102nd Edition, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, p. 1969.
- ↑ J. R. Peterson, D. D. Ensor, R. L. Fellows, R. G. Haire, J. P. Young. Preparation, characterization, and decay of einsteinium(II) in the solid state (англ.) // Le Journal de Physique Colloques. — 1979-04. — Vol. 40, iss. C4. — P. C4–111-C4-113. — ISSN 0449-1947. — doi:10.1051/jphyscol:1979435.
- ↑ Periodic Table of Elements: Los Alamos National Laboratory . periodic.lanl.gov. Дата обращения: 17 мая 2025.
- ↑ Популярная библиотека химических элементов . n-t.ru. Дата обращения: 17 мая 2025.
- ↑ Lougheed, R. W.; Landrum, J. H.; Hulet, E. K.; Wild, J. F.; Dougan, R. J.; Dougan, A. D.; Gäggeler, H.; Schädel, M.; Moody, K. J.; Gregorich, K. E.; Seaborg, G. T. (1985). “Search for superheavy elements using 48Ca + 254Esg reaction”. Physical Review C. 32 (5): 1760—1763. Bibcode:1985PhRvC..32.1760L. DOI:10.1103/PhysRevC.32.1760. PMID 9953034.
- ↑ Turkevich, A. L.; Franzgrote, E. J.; Patterson, J. H. (1967). “Chemical Analysis of the Moon at the Surveyor V Landing Site”. Science. 158 (3801): 635—637. Bibcode:1967Sci...158..635T. DOI:10.1126/science.158.3801.635. PMID 17732956.
- ↑ International Commission on Radiological Protection. Limits for intakes of radionuclides by workers, Part 4. — Elsevier Health Sciences, 1988. — Vol. 19. — P. 18–19. — ISBN 978-0-08-036886-3.