На нижнем краю периодической системы химических элементов скрываются самые большие атомы-гиганты, очень нестабильные, редко существующие в природе и, поэтому, очень и очень трудно поддающиеся изучению. Но не так давно один из таких атомов-гигантов позволил-таки ученым разгадать некоторые из его тайн. Этим ученым удалось, наконец, получить Эйнштейний (Es) в количестве, достаточном для определения базовых химических свойств этого элемента и его возможностей по созданию химических связей.
Отметим, что в 1950-х годах ученым удалось обнаружить следы двух неизвестных на тот момент радиоактивных химических элементов в пыли, собранной с поверхности самолетов, летавших над местами испытаний термоядерных зарядов. Один из этих элементов впоследствии получил название Эйнштейний, в честь одного из самых известных на Земле ученых.
Эйнштейний обладает атомной массой 252 единицы, в его гигантском ядре содержится 99 протонов. И, как в случае со всеми трансурановыми элементами, синтез атомов Эйнштейния является сложным и энергозатратным процессом. Обычно Эйнштейний получают путем «расстрела» нейтронами в ядерном реакторе атомов более легких элементов, таких, как кюрий.
Первые эксперименты по получению Эйнштейния приносили ученым крохотные количества этого элемента, максимум по 10 нанограмм за один раз. В ходе более поздних экспериментов ученым удавалось синтезировать большее количество Эйнштейния, но, как правило, все получавшиеся партии были загрязнены другими радиоактивными элементами. При этом, изучение этого элемента было затруднено тем, что период полураспада Эйнштейния составляет меньше года и полученные образцы начинают исчезать, как песочный замок на пляже во время прилива.
На этот раз ученым из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, Национальной лаборатории Ок-Ридж и Национальной лаборатории в Лос-Аламос удалось получить приблизительно 200 нанограммов изотопа Эйнштейний-254, атомы которого были связаны со сложными органическими молекулами (hydroxypyridinone) на основе углерода.
Процесс получения Эйнштейния был достаточно сложен, но в результате полученные образцы не были загрязнены атомами других радиоактивных элементов. Используя рентгеновские микроскопы, ученые наблюдали за буквально исчезающими на глазах атомами и произвели измерения поглотительных и других фотофизических свойств элемента. Более того, ученым удалось измерить длины химических связей между изотопами Эйнштейния и другими элементами, увидеть смещение длины волны вторичного излучения и некоторые другие аномальные аспекты поведения, несвойственные остальным элементам-актинидам.
«Данное достижение очень важно для науки, так как оно значительно расширяет наши знания о химическом и физическом поведении неизученного ранее элемента. Эти знания мы сможем использовать позже для разработки новых технологий и новых материалов, в состав которых могут входить любые актиниды, а не только Эйнштейний» — пишут исследователи, — «Кроме этого, мы сможем обнаружить некоторые новые тенденции и зависимости, скрывающиеся пока в кажущейся очень простой периодической системе».
Источник:
