Синтетичен елемент

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към навигацията Направо към търсенето

В химията, синтетичен елемент или изкуствен елемент е химичен елемент, който не може да бъде намерен в природата, а единствено може да бъде създаден по изкуствен път. До момента са създадени 24 такива синтетични елемента – това са елементите с атомни номера 95 – 118. Всички те са нестабилни и се разпадат.[1] Периодите им на полуразпад са от 15,6 милиона години, до едва няколкостотин микросекунди.[2]

Други седем елемента са били получени по изкуствен начин и са били смятани за изкуствени, но по-късно са открити и в природата, макар и някои от тях да са в много малки количества.[1] Сред тях е плутоният, открит през 1940 г. Той е най-известният представител, поради употребата му за направа на ядрени оръжия и като гориво в ядрените реактори.

Свойства[редактиране | редактиране на кода]

Синтетичните елементи са радиоактивни и се разпадат бързо до по-леки и стабилни елементи. Те са с толкова кратък период на полуразпад спрямо възрастта на Земята (4,6 милиарда години), че всичките им атоми отдавна са се разпаднали. Атоми на синтетични елементи се срещат на Земята, само като продукт на тестове с атомни бомби или експерименти с ядрени реактори и ускорители на частици, както и при термоядрен синтез или неутронно поглъщане.[2]

Атомната маса на естествените елементи се изчислява, като се осреднят масите на наличните изотопи на дадения елемент в земната кора и атмосферата, докато за синтетичните елементи, това правило няма приложение. Тяхната маса се изчислява, като се съберат масите на неутроните и протоните на изотопа с най-дълъг период на полуразпад. Масата на синтетичните елементи се отбелязва в скоби.

История[редактиране | редактиране на кода]

Първият елемент, открит, чрез синтез е технецият. Откритието му запълнило празнината в периодичната система. Изотопът на технеция с най-дълъг период на полуразпад е 98Тс – 4,2 милиона години. От момента на възникване на Земята, до момента на откритие не е останал нито един технециев атом. Само минимални количества от него се срещат в земната кора, като продукт на спонтанно делене или неутронно поглъщане в молибденовите руди[3]. Технецият се среща в червените гиганти, вследствие на термоядрен синтез.

Първият открит синтетичен елемент е кюрий. Получен е през 1944 от Глен Сиборг, Ралф Джеймс и Алберт Гиорсо, чрез бомбандиране на плутоний с алфа-частици.[4] Малко след това са открити и америций, берклий и калифорний. Айнщайният и фермият са били открити от екип учени, водени от Алберт Гиорсо, през 1952 г., докато са изучавали радиоактивните останки при детонацията на първата водородна бомба. Откритите изотопи са 253Es и 255Fm с период на полуразпад – 20,5 дена и 20 часа, респективно.[5]

Няколко години по-късно са открити и менделевий, нобелий и лоуренсий. По време на Студената война, СССР и САЩ поотделно са открили елементите ръдърфордий и дубний. Наименоването и признанието на откритието на тези елементи дълго време се е оспорвало, но през 1992 г. IUPAC признава и двете открития, като споделени между двете страни.[2]

Елементите с номера по-големи от 99 нямат употреба извън научните среди, поради това, че са с много малки периоди на полуразпад и са силно радиоактивни.

Списък на синтетичните елементи[редактиране | редактиране на кода]

Изброените в този списък елементи не се срещат в природата. Всичките са трансуранови елементи и са с атомни номера по-големи от 94.[2]

Име на
елемента
Химичен
символ
Атомен
номер
Открит
през
Америций Am 95 1944
Кюрий Cm 96 1944
Берклий Bk 97 1949
Калифорний Cf 98 1950
Айнщайний Es 99 1952
Фермий Fm 100 1952
Менделевий Md 101 1955
Нобелий No 102 1966
Лоуренсий Lr 103 1971
Ръдърфордий Rf 104 1966
Дубний Db 105 1968
Сиборгий Sg 106 1974
Борий Bh 107 1981
Хасий Hs 108 1984
Майтнерий Mt 109 1982
Дармщатий Ds 110 1994
Рьонтгений Rg 111 1994
Коперниций Cn 112 1996
Нихоний Nh 113 2004
Флеровий Fl 114 2004
Московий Mc 115 2010
Ливерморий Lv 116 2004
Тенесин Ts 117 2010
Оганесон Og 118 2006

Други елементи, които са получени, чрез синтез[редактиране | редактиране на кода]

Всички елементи с атомни номера от 1 до 94 се срещат в природата, като дъщерни продукти във веригите на разпад на тория и урана. За използване и практически цели, те са получавани, чрез синтез.[1][2] С изключение на полония, радона, актиния и протактиния, всички останали са открити първо по синтетичен път, преди да бъдат открити и в природата.

Име на
елемента
Химичен
символ
Атомен
номер
Открит
през
Технеций Tc 43 1936
Прометий Pm 61 1945
Полоний Po 84 1898
Астат At 85 1940
Франций Fr 87 1939
Актиний Ac 89 1902
Протактиний Pa 91 1913
Нептуний Np 93 1940
Плутоний Pu 94 1940

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. а б в ((en)) Synthetic elements. // encyclopedia2.thefreedictionary.com. Посетен на 22 септември 2017.
  2. а б в г д ((en)) Transuranium elements. // encyclopedia2.thefreedictionary.com. Посетен на 22 септември 2017.
  3. ((en))Къртис, Дейвид и др. Nature's uncommon elements: plutonium and technetium. // Geochimica et Cosmochimica Acta 63 (2). 1999. DOI:10.1016/S0016-7037(98)00282-8. с. 275 – 285.
  4. ((en)) Curium. // britannica.com. Посетен на 22 септември 2017.
  5. ((en)) Einsteinium. // britannica.com. Посетен на 22 септември 2017.

Вижте също[редактиране | редактиране на кода]