องค์ประกอบประดิษฐ์ องค์ประกอบทางเคมีใดที่มนุษย์สร้างขึ้น? องค์ประกอบทางเคมีแรกได้มาจากการประดิษฐ์

นอกจากนี้ยังมีข้อจำกัดเกี่ยวกับการมีอยู่ของนิวเคลียสของอะตอมจากธาตุหนักยิ่งยวดอีกด้วย ไม่พบองค์ประกอบที่มี Z > 92 ในสภาพธรรมชาติ การคำนวณโดยใช้แบบจำลองหยดของเหลวทำนายการหายตัวไปของสิ่งกีดขวางฟิชชันสำหรับนิวเคลียสที่มี Z2/A ความเข้มข้น 46 (ประมาณองค์ประกอบ 112) ในปัญหาการสังเคราะห์นิวเคลียสที่มีน้ำหนักมากยิ่งยวด ควรแยกแยะประเด็นออกเป็นสองประเด็น

1. นิวเคลียสที่หนักยิ่งยวดควรมีคุณสมบัติใด จะมีเลขมหัศจรรย์ในบริเวณ Z และ N นี้หรือไม่ ช่องการสลายตัวหลักและครึ่งชีวิตของนิวเคลียส superheavy คืออะไร
2. ปฏิกิริยาใดที่ควรใช้ในการสังเคราะห์นิวเคลียสที่มีน้ำหนักมากยิ่งยวด ประเภทของนิวเคลียสที่ใช้ระดมยิง ค่าภาคตัดขวางที่คาดหวัง พลังงานกระตุ้นที่คาดหวังของนิวเคลียสของสารประกอบ และช่องดีเอ็กซ์ซิเตชัน

เนื่องจากการก่อตัวของนิวเคลียสที่หนักยิ่งยวดเกิดขึ้นจากการหลอมรวมของนิวเคลียสเป้าหมายและอนุภาคที่ตกกระทบโดยสมบูรณ์ จึงจำเป็นต้องสร้างแบบจำลองทางทฤษฎีที่อธิบายไดนามิกของกระบวนการหลอมรวมของนิวเคลียสที่ชนกันสองตัวจนกลายเป็นนิวเคลียสผสม
ปัญหาของการสังเคราะห์ธาตุที่หนักยิ่งยวดมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความจริงที่ว่านิวเคลียสที่มี Z,N = 8, 20, 28, 50, 82, N = 126 (ตัวเลขมหัศจรรย์) มีความเสถียรเพิ่มขึ้นโดยคำนึงถึงรูปแบบการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีในรูปแบบต่างๆ ปรากฏการณ์นี้อธิบายไว้ภายในกรอบการทำงานของโมเดลเชลล์ - ตัวเลขมหัศจรรย์สอดคล้องกับเชลล์ที่เติม โดยธรรมชาติแล้ว คำถามเกิดขึ้นเกี่ยวกับการมีอยู่ของเลขมหัศจรรย์ต่อไปนี้ใน Z และ N หากมีอยู่ในบริเวณแผนภาพ N-Z ของนิวเคลียสของอะตอม N > 150, Z > 101 ควรสังเกตนิวเคลียสที่หนักยิ่งยวดด้วยค่าครึ่งชีวิตที่เพิ่มขึ้น เช่น. จะต้องมีเกาะแห่งความมั่นคง ในงานจากการคำนวณโดยใช้ศักย์ของวูดส์-แซ็กซอนโดยคำนึงถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่างการหมุนและวงโคจร พบว่านิวเคลียสที่มีค่า Z = 114 ควรคาดหวังความเสถียรของนิวเคลียสเพิ่มขึ้น ซึ่งก็คือค่าถัดไป เปลือกโปรตอนที่เติมจะสอดคล้องกับ Z = 114, เปลือกนิวตรอนที่เติมจะสอดคล้องกับหมายเลข N ~ 184. เปลือกแบบปิดสามารถเพิ่มความสูงของสิ่งกีดขวางฟิชชันได้อย่างมาก และส่งผลให้อายุการใช้งานของนิวเคลียสเพิ่มขึ้นด้วย ดังนั้น ในบริเวณนิวเคลียสนี้ (Z = 114, N ~ 184) คุณควรมองหาเกาะแห่งความมั่นคง ผลลัพธ์เดียวกันนี้ได้รับอย่างอิสระจากการทำงาน
นิวเคลียสที่มี Z = 101–109 ถูกค้นพบก่อนปี 1986 และได้รับการตั้งชื่อ: 101 - Md (Menelevium), 102 - ไม่ใช่ (Nobelium), 103 - Lr (Lawrencium), 104 - Rf (Rutherfordium, 106 - Sg (Seaborgium), 107 - Ns (นีลสโบเรียม), 108 - Hs (ฮัสเซียม), 109 - Mt (ไมต์เนเรียม) จำนวนมากไอโซโทปของธาตุหนัก (102-105) ในปี 1997 โดยการตัดสินใจของสมัชชาใหญ่แห่งเคมีบริสุทธิ์และเคมีประยุกต์ ธาตุที่มี Z = 105 จึงได้รับชื่อว่า Dubnium (Db) ธาตุนี้เดิมเรียกว่าฮา (ฮันเนียม)

ข้าว. 12.3. สายโซ่การสลายตัวของไอโซโทป Ds (Z = 110), Rg (Z = 111), Cn (Z = 112)

ระยะใหม่ในการศึกษานิวเคลียสที่หนักยิ่งยวดเริ่มขึ้นในปี 1994 เมื่อประสิทธิภาพการลงทะเบียนเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และปรับปรุงเทคนิคในการสังเกตนิวเคลียสที่หนักยิ่งยวด เป็นผลให้ค้นพบไอโซโทป Ds (Z = 110), Rg (Z = 111) และ Cn (Z = 112)
เพื่อให้ได้นิวเคลียสที่หนักยิ่งยวด จึงใช้ลำแสงเร่ง 50 Ti, 51 V, 58 Fe, 62 Ni, 64 Ni, 70 Zn และ 82 Se ใช้ไอโซโทป 208 Pb และ 209 Bi เป็นเป้าหมาย ไอโซโทปต่างๆ ของธาตุ 110 ถูกสังเคราะห์ขึ้นที่ห้องปฏิบัติการปฏิกิริยานิวเคลียร์ซึ่งตั้งชื่อตาม จี.เอ็น. Flerov โดยใช้ปฏิกิริยา 244 Pu(34 S,5n) 272 110 และที่ GSI (Darmstadt) ในปฏิกิริยา 208 Pb(62 Ni,n) 269 110 ไอโซโทป 269 Ds, 271 Ds, 272 Rg และ 277 Cn ถูกบันทึกตาม ไปสู่ห่วงโซ่การสลายตัว (รูปที่ 12.3)
แบบจำลองทางทฤษฎีมีบทบาทสำคัญในการผลิตองค์ประกอบที่หนักยิ่งยวด โดยอาศัยความช่วยเหลือในการคำนวณลักษณะที่คาดหวังขององค์ประกอบทางเคมีและปฏิกิริยาที่สามารถก่อตัวได้
จากแบบจำลองทางทฤษฎีต่างๆ มีการคำนวณลักษณะการสลายตัวของนิวเคลียสที่หนักยิ่งยวด ผลลัพธ์ของการคำนวณดังกล่าวจะแสดงในรูปที่ 1 12.4. ครึ่งชีวิตของนิวเคลียสที่มีน้ำหนักยิ่งยวดยิ่งยวดนั้นสัมพันธ์กับ ฟิชชันที่เกิดขึ้นเอง(a), α-decay (b), β-decay (c) และสำหรับกระบวนการสลายที่เป็นไปได้ทั้งหมด (d) นิวเคลียสที่เสถียรที่สุดเกี่ยวกับฟิชชันที่เกิดขึ้นเอง (รูปที่ 12.4a) คือนิวเคลียสที่มี Z = 114 และ N = 184 สำหรับนิวเคลียสนั้น ครึ่งชีวิตเมื่อเทียบกับฟิชชันที่เกิดขึ้นเองคือ ~10 · 16 ปี สำหรับไอโซโทปของธาตุ 114 ที่แตกต่างจากธาตุที่เสถียรที่สุดประมาณ 6-8 นิวตรอน ครึ่งชีวิตจะลดลง
ขนาด 10-15 คำสั่ง ครึ่งชีวิตที่สัมพันธ์กับการสลายตัวของ α ถูกแสดงไว้ในรูปที่ 12.5บี แกนที่เสถียรที่สุดตั้งอยู่ในภูมิภาค Z = 114 และ N = 184 (T 1/2 = 10 15 ปี)
นิวเคลียสคงตัวเมื่อเทียบกับการสลายตัวของ β แสดงไว้ในรูปที่ 1 12.4v มีจุดมืด ในรูป รูปที่ 12.4d แสดงครึ่งชีวิตทั้งหมด ซึ่งสำหรับนิวเคลียสคู่ที่อยู่ภายในโครงร่างตรงกลางคือ ~10 5 ปี ดังนั้น เมื่อพิจารณาการสลายตัวทุกประเภทแล้ว ปรากฎว่านิวเคลียสในบริเวณใกล้เคียงกับ Z = 110 และ N = 184 ก่อตัวเป็น "เกาะแห่งความมั่นคง" นิวเคลียส 294 110 มีครึ่งชีวิตประมาณ 10 9 ปี ความแตกต่างระหว่างค่าของ Z และเลขมหัศจรรย์ 114 ที่ทำนายโดยแบบจำลองเชลล์นั้นสัมพันธ์กับการแข่งขันระหว่างฟิชชัน (สัมพันธ์กับนิวเคลียสที่มี Z = 114 เสถียรที่สุด) และ α-เสื่อมโทรม (สัมพันธ์กับนิวเคลียสที่มี Z ต่ำกว่าคือ มั่นคง). นิวเคลียสคู่และคู่คี่มีครึ่งชีวิตสัมพันธ์กัน
α-การสลายตัวและฟิชชันที่เกิดขึ้นเองเพิ่มขึ้น และเมื่อเทียบกับ β-การสลายตัว พวกมันจะลดลง ควรสังเกตว่าการประมาณการข้างต้นขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ที่ใช้ในการคำนวณเป็นอย่างมาก และถือได้ว่าเป็นข้อบ่งชี้ถึงความเป็นไปได้ของการมีอยู่ของนิวเคลียสที่หนักยิ่งยวดซึ่งมีอายุการใช้งานยาวนานเพียงพอสำหรับการตรวจจับเชิงทดลอง

ข้าว. 12.4. ครึ่งชีวิตที่คำนวณสำหรับนิวเคลียสที่หนักยิ่งยวดคู่ (ตัวเลขแสดงถึงครึ่งชีวิตเป็นปี):
a - เกี่ยวกับฟิชชันที่เกิดขึ้นเอง, b - α-decay, c - e-capture และ β-decay, d - สำหรับกระบวนการสลายทั้งหมด

ผลลัพธ์ของการคำนวณรูปร่างสมดุลของนิวเคลียสที่หนักยิ่งยวดและครึ่งชีวิตของพวกมันจะแสดงในรูปที่ 1 12.5, 12.6. ในรูป รูปที่ 12.5 แสดงการพึ่งพาพลังงานการเปลี่ยนรูปสมดุลกับจำนวนนิวตรอนและโปรตอนสำหรับนิวเคลียสที่มี Z = 104-120 พลังงานการเปลี่ยนรูปถูกกำหนดให้เป็นความแตกต่างระหว่างพลังงานของนิวเคลียสในสภาวะสมดุลและรูปทรงกลม จากข้อมูลเหล่านี้เป็นที่ชัดเจนว่าในภูมิภาค Z = 114 และ N = 184 ควรมีนิวเคลียสที่มีรูปร่างเป็นทรงกลมในสถานะพื้นดิน นิวเคลียสที่มีน้ำหนักยิ่งยวดทั้งหมดที่ถูกค้นพบจนถึงปัจจุบัน (แสดงในรูปที่ 12.5 เป็นเพชรสีเข้ม) จะมีรูปร่างผิดปกติ เพชรแสงแสดงนิวเคลียสที่เสถียรเมื่อเทียบกับการสลายตัวของ β นิวเคลียสเหล่านี้จะต้องสลายตัวโดยการสลายตัวของαหรือฟิชชัน ช่องทางการสลายตัวหลักควรเป็นα-decay

ครึ่งชีวิตของไอโซโทปเสถียร β คู่สม่ำเสมอถูกแสดงไว้ในรูปที่ 12.6. ตามคำทำนายเหล่านี้ ครึ่งชีวิตของนิวเคลียสส่วนใหญ่คาดว่าจะนานกว่าที่สังเกตพบในนิวเคลียสที่หนักยิ่งยวดที่ค้นพบแล้ว (0.1–1 มิลลิวินาที) ตัวอย่างเช่น สำหรับนิวเคลียส 292 Ds คาดว่าจะมีอายุการใช้งานประมาณ 51 ปี
ดังนั้น ตามการคำนวณด้วยกล้องจุลทรรศน์สมัยใหม่ ความเสถียรของนิวเคลียสที่หนักยิ่งยวดจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเข้าใกล้เลขเวทมนตร์นิวตรอน N = 184 จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ไอโซโทปเดียวของธาตุ Z = 112 Cn (โคเปอร์นิเซียม) คือไอโซโทป 277 Cn ซึ่งมี ครึ่งชีวิต 0.24 มิลลิวินาที ไอโซโทปที่หนักกว่า 283 Cn ถูกสังเคราะห์ในปฏิกิริยาฟิวชันเย็น 48 Ca + 238 U ระยะเวลาการฉายรังสีคือ 25 วัน จำนวน Ca ไอออนทั้งหมด 48 ตัวบนเป้าหมายคือ 3.5·10 18 มีการบันทึกสองกรณีที่ถูกตีความว่าเป็นฟิชชันที่เกิดขึ้นเองของไอโซโทป 283 Cn ที่เป็นผลลัพธ์ ครึ่งชีวิตโดยประมาณของไอโซโทปใหม่นี้คือ T 1/2 = 81 วินาที ดังนั้นจึงชัดเจนว่าการเพิ่มจำนวนนิวตรอนในไอโซโทป 283 Cn เมื่อเทียบกับไอโซโทป 277 Cn 6 หน่วยจะเพิ่มอายุการใช้งานขึ้น 5 ลำดับความสำคัญ
ในรูป ตามตาราง 12.7 ที่นำมาจากงาน ระยะเวลาการสลายตัวของ α ที่วัดได้จากการทดลองจะถูกนำไปเปรียบเทียบกับผลลัพธ์ของการคำนวณทางทฤษฎีโดยใช้แบบจำลองหยดของเหลว โดยไม่คำนึงถึงโครงสร้างเปลือกของนิวเคลียส จะเห็นได้ว่าสำหรับนิวเคลียสหนักทั้งหมด ยกเว้นไอโซโทปเบาของยูเรเนียม ผลกระทบของเปลือกจะเพิ่มครึ่งชีวิตขึ้น 2-5 ลำดับความสำคัญสำหรับนิวเคลียสส่วนใหญ่ โครงสร้างเปลือกของนิวเคลียสมีอิทธิพลมากกว่าต่อครึ่งชีวิตของการแยกตัวแบบที่เกิดขึ้นเอง การเพิ่มขึ้นของครึ่งชีวิตของไอโซโทป Pu นั้นมีหลายขนาดและเพิ่มขึ้นสำหรับไอโซโทป 260 Sg

ข้าว. 12.7. ครึ่งชีวิตของธาตุทรานยูเรเนียมที่วัดจากการทดลอง (● exp) และคำนวณตามทฤษฎี (○ Y) โดยอิงตามแบบจำลองหยดของเหลว โดยไม่คำนึงถึงโครงสร้างเปลือกของนิวเคลียส ภาพด้านบนคือครึ่งชีวิตของ α-การสลายตัว ภาพด้านล่างคือครึ่งชีวิตของการแยกตัวที่เกิดขึ้นเอง

ในรูป รูปที่ 12.8 แสดงอายุขัยที่วัดได้ของไอโซโทปซีบอร์เกียม Sg (Z = 106) เมื่อเปรียบเทียบกับการคาดการณ์ของแบบจำลองทางทฤษฎีต่างๆ สิ่งที่น่าสังเกตคืออายุของไอโซโทปที่ลดลงโดยมีค่า N = 164 เกือบจะเป็นลำดับความสำคัญ เมื่อเทียบกับอายุการใช้งานของไอโซโทปที่มีค่า N = 162
แนวทางที่ใกล้เคียงที่สุดกับเกาะแห่งความมั่นคงสามารถทำได้ในปฏิกิริยา 76 Ge + 208 Pb นิวเคลียสที่เกือบจะเป็นทรงกลมที่มีน้ำหนักยิ่งยวดสามารถก่อตัวขึ้นในปฏิกิริยาฟิวชันตามด้วยการแผ่รังสี γ ควอนตาหรือนิวตรอนเดี่ยว ตามการประมาณการ นิวเคลียสที่เกิดขึ้น 284 114 ควรสลายตัวเมื่อมีการปล่อยอนุภาค α โดยมีครึ่งชีวิตประมาณ 1 ms ข้อมูลเพิ่มเติมการครอบครองเปลือกในภูมิภาค N = 162 สามารถหาได้จากการศึกษาการสลายตัวของ α ของนิวเคลียส 271 Hs และ 267 Sg คาดการณ์ครึ่งชีวิตของ 1 นาทีสำหรับนิวเคลียสเหล่านี้ และ 1 ชั่วโมง สำหรับนิวเคลียส 263 Sg, 262 Bh, 205 Hs, 271,273 Ds คาดว่าจะเกิดไอโซเมอร์ริซึม สาเหตุที่เกิดจากการเติมเปลือกย่อยด้วย j = 1/2 และ j = 13/2 ในบริเวณ N = 162 สำหรับนิวเคลียสที่เปลี่ยนรูปใน สถานะภาคพื้นดิน

ในรูป รูปที่ 12.9 แสดงฟังก์ชันการกระตุ้นที่วัดได้จากการทดลองสำหรับปฏิกิริยาการก่อตัวขององค์ประกอบ Rf (Z = 104) และ Hs (Z = 108) สำหรับปฏิกิริยาฟิวชันของไอออน 50 Ti และ 56 Fe ที่ตกกระทบ โดยมีนิวเคลียสเป้าหมาย 208 Pb
นิวเคลียสของสารประกอบที่เกิดขึ้นจะถูกทำให้เย็นลงโดยการปล่อยนิวตรอนหนึ่งหรือสองตัว ข้อมูลเกี่ยวกับฟังก์ชันการกระตุ้นของปฏิกิริยาฟิวชั่นไอออนหนักมีความสำคัญอย่างยิ่งในการได้รับนิวเคลียสที่หนักยิ่งยวด ในปฏิกิริยาฟิวชั่นของไอออนหนัก จำเป็นต้องปรับสมดุลผลกระทบของแรงคูลอมบ์และแรงตึงผิวอย่างแม่นยำ หากพลังงานของไอออนที่ตกกระทบไม่สูงพอ ระยะห่างขั้นต่ำของการเข้าใกล้จะไม่เพียงพอสำหรับการควบรวมของระบบนิวเคลียร์ไบนารี่ หากพลังงานของอนุภาคที่ตกกระทบสูงเกินไป ระบบผลลัพธ์จะมีพลังงานกระตุ้นสูงและมีแนวโน้มที่จะสลายตัวเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย ฟิวชันที่มีประสิทธิภาพเกิดขึ้นในช่วงพลังงานที่ค่อนข้างแคบของอนุภาคที่ชนกัน

มะเดื่อ 12.10. แผนภาพแสดงศักยภาพในการหลอมรวมของ 64 Ni และ 208 Pb

ปฏิกิริยาฟิวชันที่มีการปลดปล่อยนิวตรอนจำนวนน้อยที่สุด (1–2) เป็นสิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษ เนื่องจาก ในนิวเคลียสที่หนักยิ่งยวดที่สังเคราะห์ขึ้น เป็นที่พึงปรารถนาที่จะมีอัตราส่วน N/Z ที่ใหญ่ที่สุดที่เป็นไปได้ ในรูป รูปที่ 12.10 แสดงศักยภาพฟิวชันของนิวเคลียสในปฏิกิริยา 64 Ni + 208 Pb → 272 Ds การประมาณการที่ง่ายที่สุดแสดงให้เห็นว่าความน่าจะเป็นของเอฟเฟกต์อุโมงค์สำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันคือ ~ 10–21 ซึ่งต่ำกว่าค่าหน้าตัดที่สังเกตได้อย่างมีนัยสำคัญ นี้สามารถอธิบายได้ดังต่อไปนี้ ที่ระยะห่าง 14 fm ระหว่างศูนย์กลางของนิวเคลียส พลังงานจลน์เริ่มต้นที่ 236.2 MeV ได้รับการชดเชยโดยศักย์คูลอมบ์อย่างสมบูรณ์ ที่ระยะนี้ มีเพียงนิวคลีออนที่อยู่บนพื้นผิวนิวเคลียสเท่านั้นที่สัมผัสกัน พลังงานของนิวคลีออนเหล่านี้ต่ำ ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้สูงที่นิวคลีออนหรือคู่ของนิวคลีออนจะออกจากออร์บิทัลในนิวเคลียสเดียวและย้ายไปยังสถานะอิสระของนิวเคลียสคู่ การถ่ายโอนนิวคลีออนจากนิวเคลียสที่ตกกระทบไปยังนิวเคลียสเป้าหมายมีความน่าสนใจเป็นพิเศษในกรณีที่ไอโซโทปเวทมนตร์ทวีคูณของตะกั่ว 208 Pb ถูกใช้เป็นเป้าหมาย ใน 208 Pb เปลือกย่อยโปรตอน h 11/2 และเปลือกย่อยนิวตรอน h 9/2 และ i 13/2 เต็มไปหมด เริ่มแรกการถ่ายโอนโปรตอนถูกกระตุ้นโดยแรงดึงดูดของโปรตอน-โปรตอน และหลังจากเติมเปลือกย่อย h 9/2 แล้ว - โดยแรงดึงดูดของโปรตอน-นิวตรอน ในทำนองเดียวกัน นิวตรอนจะเคลื่อนที่เข้าสู่เปลือกย่อยอิสระ i 11/2 โดยถูกดึงดูดโดยนิวตรอนจากเปลือกย่อย i 13/2 ที่เติมไว้แล้ว เนื่องจากพลังงานที่จับคู่กันและโมเมนต์เชิงมุมของวงโคจรขนาดใหญ่ การถ่ายโอนนิวคลีออนคู่หนึ่งจึงมีความเป็นไปได้มากกว่าการถ่ายโอนนิวคลีออนตัวเดียว หลังจากการถ่ายโอนโปรตอนสองตัวจาก 64 Ni 208 Pb สิ่งกีดขวางคูลอมบ์จะลดลง 14 MeV ซึ่งส่งเสริมการสัมผัสไอออนที่มีปฏิสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดและความต่อเนื่องของกระบวนการถ่ายโอนนิวคลีออน
ในผลงานของ [V.V. วอลคอฟ. ปฏิกิริยานิวเคลียร์ของการถ่ายโอนที่ไม่ยืดหยุ่นเชิงลึก ม. Energoizdat, 1982; วี.วี. วอลคอฟ. อิซวี USSR Academy of Sciences ซีรีส์ทางกายภาพ พ.ศ. 2529 เล่ม 50 พ.ศ. 2422] มีการศึกษากลไกของปฏิกิริยาฟิวชันอย่างละเอียด แสดงให้เห็นว่าในระยะการจับ ระบบนิวเคลียร์คู่จะเกิดขึ้นหลังจากการสลายพลังงานจลน์ของอนุภาคที่ตกกระทบไปจนหมด และนิวเคลียสของหนึ่งในนิวเคลียสจะค่อยๆ ถ่ายโอนทีละเปลือก ไปยังนิวเคลียสอีกอันหนึ่ง นั่นคือโครงสร้างเปลือกของนิวเคลียสมีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของแกนผสม จากแบบจำลองนี้ สามารถอธิบายพลังงานกระตุ้นของนิวเคลียสของสารประกอบและภาพตัดขวางสำหรับการก่อตัวขององค์ประกอบ Z = 102–112 ในปฏิกิริยาฟิวชันเย็นได้ค่อนข้างดี
ดังนั้นความคืบหน้าในการสังเคราะห์ธาตุทรานยูเรเนียม Z = 107–112 มีความเกี่ยวข้องกับ "การค้นพบ" ของปฏิกิริยาฟิวชันเย็น โดยที่ไอโซโทปเวทย์มนตร์ 208 Pb และ 209 Bi ได้รับการฉายรังสีด้วยไอออนที่มี Z = 22–30 นิวเคลียสที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยาฟิวชันเย็นจะได้รับความร้อนเล็กน้อยและเย็นตัวลงอันเป็นผลมาจากการปล่อยนิวตรอนหนึ่งตัว นี่คือวิธีการได้รับไอโซโทปขององค์ประกอบทางเคมีที่มี Z = 107–112 เป็นครั้งแรก องค์ประกอบทางเคมีเหล่านี้ได้มาในช่วงปี พ.ศ. 2521-2541 ในเยอรมนีด้วยเครื่องเร่งความเร็วที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษที่ศูนย์วิจัย GSI ในเมืองดาร์มสตัดท์ อย่างไรก็ตาม ความก้าวหน้าต่อไปของนิวเคลียสที่หนักกว่าโดยใช้วิธีนี้กลับกลายเป็นว่าเป็นเรื่องยาก เนื่องจากมีสิ่งกีดขวางที่อาจเกิดขึ้นระหว่างนิวเคลียสที่ชนกันเพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงมีการใช้วิธีอื่นในการผลิตนิวเคลียสที่หนักยิ่งยวดใน Dubna ไอโซโทปที่หนักที่สุดขององค์ประกอบทางเคมีที่ได้จากพลูโตเนียม Pu (Z = 94), อะเมริเซียม Am (Z = 95), คูเรียม Cm (Z = 96), เบอร์คีเลียม Bk (Z = 97) และ californium Cf (Z = 98) ถูกนำมาใช้ เป็นเป้าหมาย เลือกไอโซโทปแคลเซียม 48 Ca (Z = 20) เป็นไอออนเร่ง มุมมองแผนผังของเครื่องแยกนิวเคลียสหดตัวและตัวตรวจจับแสดงไว้ในรูปที่ 1 12.11.

ข้าว. 12.11. มุมมองแผนผังของเครื่องแยกนิวเคลียสแบบหดตัวซึ่งมีการทดลองการสังเคราะห์ธาตุที่มีมวลยิ่งยวดดำเนินการใน Dubna

ตัวคั่นแม่เหล็กของนิวเคลียสหดตัวจะช่วยลดพื้นหลังของผลพลอยได้จากปฏิกิริยา 10 5 –10 7 เท่า ผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาถูกบันทึกโดยใช้เครื่องตรวจจับซิลิคอนที่ไวต่อตำแหน่ง วัดพลังงาน พิกัด และเวลาของการเคลื่อนที่ของนิวเคลียสที่หดตัว หลังจากการหยุด สัญญาณที่ตามมาทั้งหมดจากอนุภาคการสลายตัวที่ตรวจพบจะต้องมาจากจุดหยุดของนิวเคลียสที่ฝังไว้ เทคนิคที่สร้างขึ้นทำให้สามารถสร้างการเชื่อมต่อระหว่างนิวเคลียสหนักยิ่งยวดที่หยุดอยู่ในเครื่องตรวจจับและผลิตภัณฑ์สลายตัวของมันได้ด้วยความน่าเชื่อถือระดับสูง (ประมาณ 100%) โดยใช้เทคนิคนี้ธาตุหนักยิ่งยวดด้วย
Z = 110–118 (ตาราง 12.2)
ตารางที่ 12.2 แสดงลักษณะขององค์ประกอบทางเคมีที่มีมวลยิ่งยวดด้วย Z = 110–118: เลขมวล A, m - การมีอยู่ของสถานะไอโซเมอร์ในไอโซโทปที่มีเลขมวล A, สปินพาริตี JP, พลังงานการจับกับนิวเคลียร์ Est, พลังงานการจับเฉพาะ ε, พลังงานการแยกนิวตรอน Bn และโปรตอน Bp ครึ่งชีวิต T 1/2 และช่องการสลายตัวหลัก
องค์ประกอบทางเคมี Z > 112 ยังไม่มีชื่อและถูกกำหนดตามสัญลักษณ์สากลที่เป็นที่ยอมรับ

ตารางที่ 12.2

ลักษณะขององค์ประกอบทางเคมีที่หนักยิ่งยวด Z = 110–118

XX-ก-ม	เจพี	น้ำหนัก เมล็ดพืช มีวี	อีเซนต์ มีวี	ε, มีวี	บีเอ็น มีวี	บีพี, มีวี	ที 1/2	โหมดการสลายตัว
Z = 110 - ดาร์มสตัดเทียม
Ds-267		248787.19	1934.5	7.2		0.7	2.8 เอซี	α γ 100%
Ds-268	0 +	249718.08	1943.2	7.3	8.7	1.3	100 เอซี	α ≈
Ds-269		250650.86	1950.0	7.2	6.8	1.3	179 เอซี	α 100%
Ds-270	0 +	251581.97	1958.4	7.3	8.5		0.10 มิลลิวินาที	α γ 100%, เอสเอฟ< 0.20%
Ds-270-ม		251583.07	1957.3	7.2			6.0 มิลลิวินาที	α >70%, มัน ≤ 30%
Ds-271		252514.72	1965.2	7.3	6.8	2.2	1.63 น	α γ 100%
Ds-271-m		252514.72	1965.2	7.3			69 น	มัน?, α >0%
Ds-272	0 +	253446.46	1973.1	7.3	7.8	2.5	1 วิ	เอสเอฟ
Ds-273		254380.32	1978.8	7.2	5.7	2.5	0.17 มิลลิวินาที	α γ 100%
Ds-274	0 +	255312.45	1986.2	7.2	7.4	3.0	2 วิ	α?, เอสเอฟ?
Ds-275		256246.44	1991.8	7.2	5.6	2.9	2 วิ	α?
Ds-276	0 +	257178.73	1999.1	7.2	7.3	3.2	5 วิ	เอสเอฟ?, α?
Ds-277		258112.63	2004.7	7.2	5.7	3.1	5 วิ	α?
Ds-278	0 +	259044.92	2012.0	7.2	7.3		10 วิ	เอสเอฟ?, α?
Ds-279		259978.62	2017.9	7.2	5.9		0.18 วิ	เอสเอฟ γ 90% α γ 10%
Ds-281		261844.60	2031.0	7.2			9.6 วิ	เอสเอฟ asym100%
Z =111 - เรินต์เกเนียม
อาร์จี-272		253452.75	1965.5	7.2		0.2	3.8 มิลลิวินาที	α γ 100%
อาร์จี-273		254384.34	1973.5	7.2	8.0	0.4	5 มิลลิวินาที	α?
อาร์จี-274		255317.74	1979.6	7.2	6.2	0.9	6.4 มิลลิวินาที	α γ 100%
อาร์จี-275		256249.53	1987.4	7.2	7.8	1.2	10 มิลลิวินาที	α?
อาร์จี-276		257183.22	1993.3	7.2	5.9	1.5	100 มิลลิวินาที	เอสเอฟ?, α?
อาร์จี-277		258115.72	2000.4	7.2	7.1	1.3	1 วิ	α?, เอสเอฟ?
อาร์จี-278		259049.11	2006.5	7.2	6.2	1.8	4.2 มิลลิวินาที	α γ 100% เอสเอฟ
อาร์จี-279		259981.41	2013.8	7.2	7.3	1.8	0.17 วิ	α γ 100%
อาร์จี-280		260914.80	2020.0	7.2	6.2	2.1	3.6 วิ	α γ 100%
อาร์จี-281		261847.09	2027.2	7.2	7.3		1 ม	α?, SF?
อาร์จี-282		262780.59	2033.3	7.2	6.1	2.3	4 ม	เอสเอฟ?, α?
อาร์จี-283		263712.98	2040.5	7.2	7.2		10 ม	เอสเอฟ?, α?
Z = 112 - โคเปอร์นิเซียม
Cn-277		258119.32	1995.5	7.2		2.2	0.69 มิลลิวินาที	α γ 100%
Cn-278	0 +	259051.20	2003.1	7.2	7.7	2.8	10 มิลลิวินาที	เอสเอฟ?, α?
ซีเอ็น -279		259984.69	2009.2	7.2	6.1	2.7	0.1 วิ	เอสเอฟ?, α?
ซีเอ็น -280	0 +	260916.69	2016.8	7.2	7.6	3.0	1 วิ	α?, SF?
ซีเอ็น-282	0 +	262782.18	2030.4	7.2		3.2	0.50 น	เอสเอฟ asym100%
Cn-283		263715.57	2036.6	7.2	6.2	3.3	4.0 วิ	α ≥90%, เอสเอฟ ≤10%
ซีเอ็น-284	0 +	264647.66	2044.1	7.2	7.5	3.6	101 มิลลิวินาที	เอสเอฟ asym100%
ซีเอ็น -285		265580.76	2050.5	7.2	6.5		34 ส	α γ 100%
ซ=113
ยูท-278							0.24 มิลลิวินาที	α 100%
ยูท-283		263719.46	2031.4	7.2		1.0	100 มิลลิวินาที	α 100%
ยูท-284		264652.45	2038.0	7.2	6.6	1.4	0.48 วิ	α γ 100%
ยูท-285		265584.55	2045.5	7.2	7.5	1.4	2 ม	α?, SF?
ยูท-286		266517.64	2051.9	7.2	6.5	1.4	5 ม	α?, SF?
ยูท-287		267449.64	2059.5	7.2	7.6		20 ม	α?, SF?
ซ=114
อูค-286	0 +	266520.33	2048.0	7.2		2.5	0.16 วิ	เอสเอฟ database 60%, α data40%
Uuq-287		267453.42	2054.4	7.2	6.5	2.5	0.51 วิ	α γ 100%
อูค-288	0 +	268385.02	2062.4	7.2	8.0	2.9	0.80 วิ	α γ 100%
อูค-289		269317.91	2069.1	7.2	6.7		2.7 วิ	α γ 100%
ซ=115
อูป-287		267458.11	2048.4	7.1		0.5	32 น	α 100%
อุ๊บ-288		268390.81	2055.3	7.1	6.9	0.9	87 มิลลิวินาที	α 100%
อุ๊บ-289		269322.50	2063.2	7.1	7.9	0.8	10 วิ	เอสเอฟ?, α?
อูป-290		270255.30	2070.0	7.1	6.8	0.9	10 วิ	เอสเอฟ?, α?
อูป-291		271187.09	2077.7	7.1	7.8		1 ม	α?, SF?
ซ=116
เอ่อ-290	0 +	270258.98	2065.0	7.1		1.8	15 มิลลิวินาที	α γ 100%
เอ่อ-291		271191.78	2071.7	7.1	6.8	1.8	6.3 มิลลิวินาที	α 100%
เอ่อ-292	0 +	272123.07	2080.0	7.1	8.3	2.3	18 น	α γ 100%
เอ่อ-293							53 น	α γ 100%
ซ=117
ยูเอส-291		271197.37	2064.9	7.1		-0.1	10 มิลลิวินาที	เอสเอฟ?, α?
ยูเอส-292		272129.76	2072.0	7.1	7.2	0.3	50 มิลลิวินาที	เอสเอฟ?, α?
ซ=118
อูโอ-294	0 +						1.8 มิลลิวินาที	α γ 100%

ในรูป รูปที่ 12.12 แสดงไอโซโทปที่หนักที่สุดที่ทราบทั้งหมดโดยมี Z = 110–118 ที่ได้รับในปฏิกิริยาการสังเคราะห์ ซึ่งบ่งชี้ถึงครึ่งชีวิตที่วัดได้จากการทดลอง ตำแหน่งที่คาดการณ์ตามทฤษฎีของเกาะแห่งความมั่นคงก็แสดงไว้ที่นี่ด้วย (Z = 114, N = 184)

ข้าว. 12.12. แผนภาพ N-Z ขององค์ประกอบ Z = 110–118

ผลลัพธ์ที่ได้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงการเพิ่มขึ้นของความเสถียรของไอโซโทปเมื่อเข้าใกล้นิวเคลียสเวทมนตร์ทวีคูณ (Z = 114, N = 184) การเติมนิวตรอน 7–8 นิวเคลียสลงในนิวเคลียสด้วย Z = 110 และ 112 จะทำให้ครึ่งชีวิตเพิ่มขึ้นจาก 2.8 เป็น (Ds-267) เป็น µ 10 วินาที (Ds-168, Ds 271) ครึ่งชีวิต T 1/2 (272 Rg, 273 Rg) µ 4–5 ms เพิ่มขึ้นเป็น T 1/2 (283 Rg) µ 10 นาที ไอโซโทปที่หนักที่สุดของธาตุ Z = 110–112 มีนิวตรอน 170 นิวตรอน ซึ่งยังห่างไกลจากเลขเวทย์มนตร์ N = 184 ไอโซโทปที่หนักที่สุดทั้งหมดที่มี Z > 111 และ N > 172 จะสลายตัวโดยส่วนใหญ่เป็นผลมาจาก
α-สลายตัว, ฟิชชันที่เกิดขึ้นเอง - การสลายตัวที่หายาก ผลลัพธ์เหล่านี้สอดคล้องกับการคาดการณ์ทางทฤษฎีเป็นอย่างดี
ในห้องปฏิบัติการ ปฏิกิริยานิวเคลียร์พวกเขา. จี.เอ็น. เฟลรอฟ (ดูบนา) สังเคราะห์องค์ประกอบด้วย Z = 114 ปฏิกิริยาถูกนำมาใช้

การจำแนกนิวเคลียส 289 114 ดำเนินการโดยใช้สายโซ่ของการสลายตัว α การประเมินการทดลองครึ่งชีวิตของไอโซโทป 289 114 ~30 วินาที ผลลัพธ์ที่ได้เป็นไปตามข้อตกลงที่ดีกับการคำนวณที่ดำเนินการก่อนหน้านี้
ในระหว่างการสังเคราะห์องค์ประกอบ 114 ในปฏิกิริยา 48 Cu + 244 Pu พบผลผลิตสูงสุดของไอโซโทปที่มี Z = 114 ในช่องที่มีการระเหยของนิวตรอนสามตัว ในกรณีนี้ พลังงานกระตุ้นของสารประกอบนิวเคลียส 289 114 คือ 35 MeV
ลำดับการสลายตัวที่คาดการณ์ไว้ตามทฤษฎีที่เกิดขึ้นกับนิวเคลียส 296 116 ที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยา 248 Cm + 48 Ca → 296 116 แสดงในรูปที่ 12.13

ข้าว. 12.13. แผนภาพการสลายตัวของนิวเคลียร์ 296 116

ไอโซโทป 296 116 เย็นตัวลงอันเป็นผลมาจากการปล่อยนิวตรอนสี่นิวตรอนและเปลี่ยนเป็นไอโซโทป 292 116 ซึ่งจากนั้นด้วยความน่าจะเป็น 5% ซึ่งเป็นผลมาจากการจับ e-capture สองครั้งติดต่อกันจะเปลี่ยนเป็นไอโซโทป 292 114 เป็นผลให้ ของการสลาย α (T 1/2 = 85 วัน ) ไอโซโทป 292 114 กลายเป็นไอโซโทป 288 112 การก่อตัวของไอโซโทป 288 112 ก็เกิดขึ้นผ่านช่องทางเช่นกัน

นิวเคลียสสุดท้าย 288 112 ที่เกิดจากทั้งสองสายโซ่มีครึ่งชีวิตประมาณ 1 ชั่วโมงและสลายตัวโดยฟิชชันที่เกิดขึ้นเอง ด้วยความน่าจะเป็นประมาณ 10% ซึ่งเป็นผลมาจากการสลายตัวของ α ของไอโซโทป 288 114 ทำให้สามารถเกิดไอโซโทป 284 112 ขึ้นมาได้จากการคำนวณ
ในรูป รูปที่ 12.14 แสดงสายโซ่ของการสลาย α ต่อเนื่องกันของไอโซโทป 288115 ซึ่งวัดในการทดลองใน Dubna ER คือพลังงานของนิวเคลียสหดตัวที่ฝังอยู่ในเครื่องตรวจจับซิลิคอนที่ไวต่อตำแหน่ง เราสามารถสังเกตข้อตกลงที่ดีในช่วงครึ่งชีวิตและพลังงานของการสลายตัวของ α ในการทดลองทั้งสามครั้ง ซึ่งบ่งบอกถึงความน่าเชื่อถือของวิธีการในการระบุองค์ประกอบที่มีน้ำหนักมากยิ่งยวดโดยใช้การวัดสเปกตรัมของอนุภาค α

ข้าว. 12.14. สายโซ่ของการสลาย α ต่อเนื่องของไอโซโทป 288115 วัดในการทดลองใน Dubna

องค์ประกอบที่ผลิตในห้องปฏิบัติการที่หนักที่สุดซึ่งมี Z = 118 ถูกสังเคราะห์ในปฏิกิริยา

48 Ca + 249 Cf → 294 118 + 3n

ที่พลังงานไอออนใกล้กับกำแพงคูลอมบ์ มีการสังเกตการก่อตัวขององค์ประกอบ 118 สามกรณี นิวเคลียส 294,118 ตัวถูกฝังเข้าไปในเครื่องตรวจจับซิลิกอน และสังเกตเห็นการสลายตัวของ α ต่อเนื่องกัน ภาพตัดขวางสำหรับการก่อตัวขององค์ประกอบ 118 คือ ~2 พิโคบาร์น ครึ่งชีวิตของไอโซโทป 293118 คือ 120 ms
ในรูป รูปที่ 12.15 แสดงลูกโซ่ที่คำนวณตามทฤษฎีของการสลายตัวของ α ต่อเนื่องของไอโซโทป 293 118 และแสดงครึ่งชีวิตของนิวเคลียสลูกสาวที่เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการสลายตัวของ α

ข้าว. 12.15. สายโซ่ของการสลายตัว α ต่อเนื่องกันของไอโซโทป 293 118
อายุขัยเฉลี่ยของนิวเคลียสของลูกสาวที่เกิดขึ้นจากการสลายตัวของ α จะได้รับ

เมื่อวิเคราะห์ความเป็นไปได้ต่างๆ ในการก่อตัวขององค์ประกอบที่มีน้ำหนักยิ่งยวดในการทำปฏิกิริยากับไอออนหนัก ต้องคำนึงถึงสถานการณ์ต่อไปนี้ด้วย

1. จำเป็นต้องสร้างนิวเคลียสที่มีอัตราส่วนจำนวนนิวตรอนต่อจำนวนโปรตอนมากพอ ดังนั้นจึงต้องเลือกไอออนหนักที่มี N/Z ขนาดใหญ่เป็นอนุภาคที่ตกกระทบ
2. จำเป็นที่นิวเคลียสของสารประกอบที่เกิดขึ้นจะต้องมีพลังงานกระตุ้นต่ำและมีโมเมนตัมเชิงมุมเล็กน้อย เนื่องจากมิฉะนั้น ความสูงที่มีประสิทธิผลของตัวกั้นฟิชชันจะลดลง
3. จำเป็นที่นิวเคลียสที่เกิดขึ้นจะมีรูปร่างใกล้เคียงกับทรงกลม เนื่องจากการเสียรูปเล็กน้อยก็จะนำไปสู่การแบ่งตัวของนิวเคลียสที่หนักยิ่งยวดอย่างรวดเร็ว

วิธีที่มีแนวโน้มมากในการผลิตนิวเคลียสที่หนักยิ่งยวดคือปฏิกิริยาเช่น 238 U + 238 U, 238 U + 248 Cm, 238 U + 249 Cf, 238 U + 254 Es ในรูป รูปที่ 12.16 แสดงภาพตัดขวางโดยประมาณสำหรับการก่อตัวขององค์ประกอบทรานยูเรเนียมในระหว่างการฉายรังสีที่เป้าหมาย 248 Cm, 249 Cf และ 254 Es โดยมีไอออนเร่ง 238 U ในปฏิกิริยาเหล่านี้ ผลลัพธ์แรกบนหน้าตัดสำหรับการก่อตัวขององค์ประกอบที่มี Z > 100 ได้รับไปแล้ว เพื่อเพิ่มผลผลิตของปฏิกิริยาภายใต้การศึกษา จึงได้เลือกความหนาของเป้าหมายในลักษณะที่ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยายังคงอยู่ เป้าหมาย หลังจากการฉายรังสี องค์ประกอบทางเคมีแต่ละองค์ประกอบจะถูกแยกออกจากเป้าหมาย ผลิตภัณฑ์ที่มีการสลายตัวของ α และชิ้นส่วนฟิชชันถูกบันทึกไว้ในตัวอย่างที่ได้รับในช่วงหลายเดือน ข้อมูลที่ได้รับโดยใช้ไอออนยูเรเนียมเร่งแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงการเพิ่มขึ้นของผลผลิตของธาตุทรานยูเรเนียมหนัก เมื่อเทียบกับไอออนที่ใช้โจมตีด้วยระเบิดที่เบากว่า ข้อเท็จจริงนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการแก้ปัญหาการหลอมรวมของนิวเคลียสที่หนักยิ่งยวด แม้จะมีความยากลำบากในการทำงานกับเป้าหมายที่เหมาะสม แต่การคาดการณ์ความคืบหน้าไปสู่ ​​Z ระดับสูงก็ดูค่อนข้างดี

ข้าว. 12.16. การประมาณค่าภาคตัดขวางสำหรับการก่อตัวของธาตุทรานยูเรเนียมในปฏิกิริยาของ 238 U ที่ 248 Cm, 249 Cf และ 254 Es

ความก้าวหน้าในด้านนิวเคลียสที่หนักยิ่งยวดใน ปีที่ผ่านมากลายเป็นสิ่งที่น่าประทับใจอย่างน่าทึ่ง อย่างไรก็ตาม ความพยายามทั้งหมดเพื่อค้นหาเกาะแห่งเสถียรภาพจนถึงขณะนี้ไม่ประสบผลสำเร็จ การค้นหาเขายังคงดำเนินต่อไปอย่างเข้มข้น
โครงสร้างเปลือกของนิวเคลียสของอะตอมมีบทบาทสำคัญในการเพิ่มความเสถียรของนิวเคลียสที่หนักยิ่งยวด เลขอาถรรพ์ Z µ 114 และ N µ 184 หากมีอยู่จริง อาจส่งผลให้ความเสถียรของนิวเคลียสของอะตอมเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ สิ่งสำคัญคือการสลายตัวของนิวเคลียสที่หนักยิ่งยวดจะเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการสลายตัวของ α ซึ่งมีความสำคัญต่อการพัฒนาวิธีทดลองในการตรวจจับและระบุนิวเคลียสที่หนักยิ่งยวดใหม่

การจัดระบบ การทำให้เป็นทั่วไป และการเพิ่มพูนความรู้ในหลักสูตรเคมี

บทที่สอง กฎหมายเป็นระยะและระบบเป็นระยะ D.I. Mendeleev ตามคำสอน

เกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอม

ปัญหาสำหรับ§§1-3 (หน้า 70)

คำถามหมายเลข 1

เปรียบเทียบถ้อยคำ กฎหมายเป็นระยะมอบให้โดย D.I. Mendeleev ด้วยสูตรที่ทันสมัย อธิบายว่าเหตุใดการเปลี่ยนแปลงถ้อยคำนี้จึงมีความจำเป็น

การกำหนดกฎหมายเป็นระยะที่กำหนดโดย D.I. Mendeleev กล่าวว่า: คุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมีจะขึ้นอยู่กับมวลอะตอมขององค์ประกอบเหล่านี้เป็นระยะๆ สูตรสมัยใหม่ระบุว่า: คุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมีจะขึ้นอยู่กับประจุของนิวเคลียสขององค์ประกอบเหล่านี้เป็นระยะๆ จำเป็นต้องมีการชี้แจงดังกล่าว เนื่องจากในขณะที่ Mendeleev ได้กำหนดกฎเป็นระยะ โครงสร้างของอะตอมยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด หลังจากการอธิบายโครงสร้างของอะตอมและสร้างรูปแบบของการวางตำแหน่งอิเล็กตรอนในระดับอิเล็กทรอนิกส์ก็ชัดเจนว่าการทำซ้ำเป็นระยะของคุณสมบัติขององค์ประกอบนั้นสัมพันธ์กับการทำซ้ำของโครงสร้างของเปลือกอิเล็กทรอนิกส์

คำถามหมายเลข 2

เหตุใดจำนวนองค์ประกอบในช่วงเวลาจึงตรงกับชุดตัวเลข 2 – 8 – 18 – 32 อธิบายรูปแบบนี้โดยคำนึงถึงการจัดเรียงอิเล็กตรอนตาม ระดับพลังงาน.

อิเล็กตรอนในอะตอมสามารถครอบครอง s-, p-, d- และ f-orbitals ระดับอิเล็กทรอนิกส์หนึ่งระดับสามารถมีออร์บิทัลหนึ่งวง, ออร์บิทัล p สามอัน, ออร์บิทัลห้า d และออร์บิทัล f เจ็ด บนวงโคจรเดียวกัน

มีอิเล็กตรอนได้ไม่เกินสองตัว ดังนั้น หากเติมเฉพาะวงโคจรของ s ก็จะมีอิเล็กตรอน 2 ตัวในระดับอิเล็กทรอนิกส์ ถ้าเติม s- และ p-orbitals จะมีอิเล็กตรอน 2 + 6 = 8 ตัวในระดับอิเล็กทรอนิกส์เดียว หากเติมวงโคจร s-, p- และ d- ลงไป ระดับอิเล็กทรอนิกส์จะมีอิเล็กตรอน 2 + 6 + 10 = 18 ตัว สุดท้ายนี้ หากเติมออร์บิทัล s-, p-, d- และ f ลงไป ก็จะมีอิเล็กตรอน 2 + 6 + 10 + 14 = 32 ตัวในระดับอิเล็กทรอนิกส์ ดังนั้นจำนวนองค์ประกอบในช่วงเวลาจึงสอดคล้องกับจำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดที่เป็นไปได้ในระดับอิเล็กทรอนิกส์

คำถามหมายเลข 3

จากทฤษฎีโครงสร้างอะตอม ให้อธิบายว่าทำไมกลุ่มของธาตุจึงถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มใหญ่และกลุ่มย่อย

ในองค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของระบบธาตุนั้นวงโคจรของระดับอิเล็กทรอนิกส์ภายนอกจะเต็มไปด้วยอิเล็กตรอน ในองค์ประกอบ กลุ่มย่อยด้านข้างวงโคจรของระดับอิเล็กทรอนิกส์สุดท้ายจะเต็มไปด้วยอิเล็กตรอน

คำถามข้อที่ 4

s-, p-, d- และ f-moments แตกต่างกันตามเกณฑ์ใด

ในอะตอมขององค์ประกอบ s นั้น s-orbitals จะถูกเติมเต็ม, ในอะตอมขององค์ประกอบ p, p-orbitals จะถูกเติมเต็ม, ในอะตอมขององค์ประกอบ d

– d-ออร์บิทัล และในอะตอมขององค์ประกอบ f – f-ออร์บิทัล

คำถามหมายเลข 5

การใช้ตารางระบบธาตุเคมี D.I. Mendeleev เขียนไดอะแกรมของการจัดเรียงอิเล็กตรอนตามออร์บิทัลและระดับพลังงานในอะตอมของธาตุวาเนเดียม V, นิกเกิล Ni และสารหนู As องค์ประกอบใดเป็นองค์ประกอบ p และองค์ประกอบใดเป็นองค์ประกอบ d และเพราะเหตุใด

อะตอมวานาเดียม:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 4s2

อะตอมนิกเกิล: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8 4s2

อะตอมของสารหนู: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p3

ในอะตอมวาเนเดียมและนิกเกิล ระดับย่อย 3 มิติจะถูกเติมเต็ม ดังนั้นจึงจัดเป็นองค์ประกอบ d ในอะตอมของสารหนูระดับ 4p จะถูกเติมเต็มนั่นคือสารหนูเป็นองค์ประกอบ p

คำถามหมายเลข 6

อธิบายว่าเหตุใดสัญลักษณ์ทางเคมีของไฮโดรเจนจึงมักอยู่ในกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม I และในกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม VII

อะตอมไฮโดรเจนมีอิเล็กตรอนหนึ่งตัวในเปลือกอิเล็กตรอนด้านนอก (และเท่านั้น) เช่นเดียวกับอะตอม โลหะอัลคาไล- ดังนั้นไฮโดรเจนจึงถูกจัดอยู่ในกลุ่มแรกของตารางธาตุ ในทางกลับกัน ในการเติมเปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอก อะตอมไฮโดรเจนขาดอิเล็กตรอนหนึ่งตัว เช่นเดียวกับอะตอมฮาโลเจน ดังนั้นไฮโดรเจนจึงถูกจัดอยู่ในกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มที่ 7 ของระบบธาตุด้วย

คำถามหมายเลข 7

จากรูปแบบของการวางตำแหน่งอิเล็กตรอนในออร์บิทัล ให้อธิบายว่าเหตุใดแลนทาไนด์และแอกทิไนด์จึงมีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายคลึงกัน

ในอะตอมของแลนทาไนด์และแอกติไนด์ ระดับอิเล็กตรอนชั้นนอกที่สามจะถูกเติมเต็ม เนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอิเล็กตรอนเปลือกนอก แลนทาไนด์และแอกติไนด์จึงมีคุณสมบัติคล้ายกันมาก

คำถามหมายเลข 8

ตั้งชื่อองค์ประกอบที่ได้รับเทียมที่คุณรู้จักระบุสถานที่ในตารางระบบธาตุเคมี D.I. Mendeleev และวาดไดอะแกรมจาก

สะท้อนการจัดเรียงอิเล็กตรอนในออร์บิทัลในอะตอมของธาตุเหล่านี้

ไม่พบในธรรมชาติและสามารถรับได้เฉพาะเทคนีเชียมเทียม (หมายเลข 43), โพรมีเทียม (หมายเลข 61), แอสทาทีน (หมายเลข 85), แฟรนเซียม (หมายเลข 87) และองค์ประกอบทรานยูเรเนียมนั่นคือองค์ประกอบที่พบใน ตารางธาตุหลังยูเรเนียม (ที่มีหมายเลข 93 ขึ้นไป)

วงจรอิเล็กทรอนิกส์ของเทคนีเชียม โพรมีเทียม แอสทาทีน และฝรั่งเศส:

43 ที 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d5 5s2

61น. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f5 5s2 5p6 6s2

85 ที่ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 6s2 6p5 87 Fr 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p 6 5d10 6s2 6p6 7s1

แผนภาพอิเล็กทรอนิกส์ขององค์ประกอบทรานยูเรเนียมตัวแรก - เนปทูเนียม:

93นป

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 5f4 6s2 6p6 6d1 7s2

คำถามหมายเลข 9

อธิบายสาระสำคัญของแนวคิดเรื่อง "วาเลนซี" จากมุมมองของแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอมและการก่อตัวของพันธะเคมี

Valency เท่ากับตัวเลข พันธะเคมีซึ่งอะตอมของธาตุที่กำหนดสามารถก่อตัวขึ้นพร้อมกับอะตอมของธาตุอื่นได้ อิเล็กตรอนจากระดับอิเล็กทรอนิกส์ภายนอกมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเคมี เวเลนซ์ยังสามารถกำหนดเป็นจำนวนอิเล็กตรอนที่อะตอมขององค์ประกอบทางเคมีที่กำหนดสามารถสร้างพันธะเคมีกับอะตอมขององค์ประกอบอื่น ๆ ได้

คำถามหมายเลข 10

เหตุใดค่าตัวเลขของเวเลนซ์จึงไม่ตรงกับจำนวนอิเล็กตรอนในระดับพลังงานภายนอกเสมอไป

การก่อตัวของพันธะเคมีเกิดขึ้นได้หากมีอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่ในอะตอม ในหลายองค์ประกอบ ไม่ใช่ว่าอิเล็กตรอนทั้งหมดในระดับอิเล็กตรอนชั้นนอกจะขาดการจับคู่กัน

ตัวอย่างเช่น อะตอมของออกซิเจนและซัลเฟอร์มีอิเล็กตรอน 6 ตัวที่ระดับด้านนอก แต่มีเพียง 2 ตัวเท่านั้นที่ไม่ถูกจับคู่:

16ส ↓

อย่างไรก็ตาม ในอะตอมกำมะถันที่ระดับอิเล็กทรอนิกส์ชั้นนอกยังคงมีออร์บิทัล 3 มิติว่างเปล่า ซึ่งอิเล็กตรอนจากออร์บิทัล 3s และ 3p สามารถเคลื่อนที่ได้ ด้วยเหตุนี้ อะตอมกำมะถันจึงมีอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่ 6 ตัว:

16ส ↓

ดังนั้นความจุสูงสุดของกำมะถันคือ 6 นั่นคือตรงกับจำนวนอิเล็กตรอนในระดับอิเล็กทรอนิกส์ภายนอก ในอะตอมของออกซิเจนในระดับที่สองนั้นไม่มี d-orbitals ดังนั้นจึงไม่มีทางที่จะจับคู่อิเล็กตรอนได้ และความจุของออกซิเจนจะต้องไม่เกิน 2 กล่าวคือ มันไม่เท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่จุดนั้น ระดับภายนอก

คำถามข้อที่ 11

เหตุใดความจุสูงสุดขององค์ประกอบในช่วงที่ 2 จึงไม่เกินเลข 4

อะตอมขององค์ประกอบในช่วงที่สองสามารถมีอิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่ได้ไม่เกิน 4 ตัว เนื่องจากระดับอิเล็กทรอนิกส์ที่สองมี s-orbital หนึ่งตัวและ p-orbitals สามตัว วาเลนซ์เท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่ ดังนั้น ความจุขององค์ประกอบของคาบที่สองจะต้องไม่เกิน 4

คำถามข้อที่ 12

ทำวงจรอิเล็กทรอนิกส์แสดงความจุของไนโตรเจนในกรดไนตริก และความจุของคาร์บอนและออกซิเจนในคาร์บอนมอนอกไซด์ (II)

ก) โมเลกุลคาร์บอนมอนอกไซด์ โครงสร้างของเปลือกอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมคาร์บอนและออกซิเจน:

ในโมเลกุลคาร์บอนมอนอกไซด์ พันธะสองตัวเกิดขึ้นจากอิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่สองตัวของอะตอมคาร์บอน และอิเล็กตรอนสองตัวที่ไม่จับคู่ของอะตอมออกซิเจน อะตอมของออกซิเจนมีอิเล็กตรอนอีกคู่อยู่ในวงโคจร 2p และอะตอมของคาร์บอนมีวงโคจรอิสระ 2p อิเล็กตรอนคู่หนึ่งผ่านจากอะตอมออกซิเจนไปยังอะตอมคาร์บอนและก่อตัวขึ้น พันธบัตรผู้บริจาคและผู้รับ- สูตรอิเล็กทรอนิกส์ของคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) สามารถแสดงได้ดังนี้:

(ลูกศรแสดงถึงพันธบัตรระหว่างผู้บริจาคและผู้รับ)

ข) โมเลกุล กรดไนตริก- แผนภาพอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมไฮโดรเจน ออกซิเจน และไนโตรเจน:

อะตอมไฮโดรเจนสร้างพันธะกับอะตอมออกซิเจนผ่านอิเล็กตรอนตัวเดียว อิเล็กตรอนตัวที่สองของอะตอมออกซิเจนมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะกับอะตอมไนโตรเจน:

อะตอมไนโตรเจนเหลืออยู่สองอะตอม อิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่และเกิดพันธะ 2 พันธะกับออกซิเจนอะตอมที่สอง:

เอช โอ เอ็น โอ

คุณ อะตอมไนโตรเจนยังมีคู่อิเล็กตรอนเหลืออยู่ออร์บิทัล 2s

ใน ในอะตอมออกซิเจนที่ 3 การจับคู่ของอิเล็กตรอนเกิดขึ้นและเกิดวงโคจรอิสระ:

อิเล็กตรอนคู่หนึ่งจากอะตอมไนโตรเจนผ่านไปยังวงโคจรที่ว่างของอะตอมออกซิเจนและเกิดพันธะระหว่างผู้บริจาคและผู้รับ:

คำถามข้อที่ 13

เหตุใดตามแนวคิดสมัยใหม่ แนวคิดเรื่องเวเลนซ์จึงใช้ไม่ได้กับสารประกอบไอออนิก

วาเลนซ์เท่ากับจำนวนพันธะที่เกิดจากอะตอมและขึ้นอยู่กับจำนวนอิเล็กตรอนในระดับอิเล็กทรอนิกส์ภายนอก สารประกอบไอออนิกประกอบด้วยไอออนที่มีประจุบวกและประจุลบซึ่งยึดติดกันด้วยแรงดึงดูดทางไฟฟ้า ในสารประกอบไอออนิก จำนวนพันธะระหว่างไอออนจะขึ้นอยู่กับ

ตะแกรงจากอาคาร ตาข่ายคริสตัลอาจแตกต่างกันได้และไม่เกี่ยวข้องกับจำนวนอิเล็กตรอนในระดับอิเล็กทรอนิกส์ภายนอก

คำถามข้อที่ 14

รูปแบบใดที่พบในการเปลี่ยนแปลงรัศมีอะตอมในช่วงเวลาจากซ้ายไปขวาและระหว่างการเปลี่ยนจากช่วงหนึ่งไปอีกช่วงหนึ่ง

ในช่วงเวลาต่างๆ รัศมีอะตอมจะลดลงจากซ้ายไปขวา นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าประจุของนิวเคลียสเพิ่มขึ้นและอิเล็กตรอนถูกดึงดูดเข้าสู่นิวเคลียสอย่างแรงยิ่งขึ้น เปลือกอิเล็กตรอนราวกับกำลังหดตัว ในกลุ่ม รัศมีของอะตอมจะเพิ่มขึ้นจากบนลงล่างเมื่อจำนวนเปลือกอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้น

คำถามข้อที่ 15

จำการกำหนดกฎเป็นระยะที่กำหนดโดย D.I. Mendeleev และการกำหนดกฎหมายสมัยใหม่นี้ บน ตัวอย่างเฉพาะยืนยันว่าไม่เพียงแต่คุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมีที่เปลี่ยนแปลงเป็นระยะ แต่ยังรวมถึงรูปแบบและคุณสมบัติของสารประกอบด้วย

การกำหนดกฎหมายเป็นระยะที่กำหนดโดย D.I. Mendeleev กล่าวว่า: คุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมีจะขึ้นอยู่กับมวลอะตอมขององค์ประกอบเหล่านี้เป็นระยะๆ สูตรสมัยใหม่ระบุว่า: คุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมีจะขึ้นอยู่กับประจุของนิวเคลียสขององค์ประกอบเหล่านี้เป็นระยะๆ คุณสมบัติของสารประกอบขององค์ประกอบทางเคมีก็เปลี่ยนแปลงเป็นระยะเช่นกัน เช่น ออกไซด์ของโลหะทุกชนิด กลุ่มย่อยหลักกลุ่ม I (Li2 O, Na2 O, K2 O, Rb2 O, Cs2 O) แสดงคุณสมบัติพื้นฐาน และออกไซด์ขององค์ประกอบทั้งหมดของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม IV (CO2, SiO2, GeO2 SnO2, PbO2) แสดงคุณสมบัติที่เป็นกรด

ν(SO2) =

เอ็ม(SO2)

เพราะ ปฏิกิริยาทำให้เกิด SO2 และ H2 O จากนั้นสารตั้งต้นจะมีได้เฉพาะ S, H และ O จากนั้นสารตั้งต้นสามารถแสดงแผนผังด้วยสูตร Sx НОz จากนั้นจะเขียนสมการปฏิกิริยา

		x+y

น้ำ 0.02 โมลประกอบด้วยอะตอมไฮโดรเจน 0.02 2 = 0.04 โมล ซัลเฟอร์ออกไซด์ 0.02 โมลประกอบด้วยอะตอมไฮโดรเจน 0.02 โมล ลองคำนวณมวลของไฮโดรเจนและซัลเฟอร์ในสาร:

ม.(H) = n(H) M(H) = 0.04 โมล 1 กรัม/โมล = 0.04 กรัม

m(S) = n(S) M(S) = 0.02 โมล 32 กรัม/โมล = 0.64 กรัม

มวลของซัลเฟอร์และไฮโดรเจนเท่ากับ 0.64 + 0.04 = 0.68 กรัม ซึ่งเท่ากับมวลของสาร ซึ่งหมายความว่าสารนั้นไม่มีองค์ประกอบอื่นนอกจากซัลเฟอร์และไฮโดรเจน สำหรับไฮโดรเจน 0.04 โมลจะมีซัลเฟอร์ 0.02 โมล กล่าวคือ ทุกๆ 2 อะตอมของไฮโดรเจนจะมีซัลเฟอร์ 1 อะตอม สูตรที่ง่ายที่สุดสาร H2S คือไฮโดรเจนซัลไฟด์

คำตอบ: ไฮโดรเจนซัลไฟด์ H2 S

ปัญหาหมายเลข 2

ไฮโดรเจนซัลไฟด์ 20 กรัมถูกส่งผ่านสารละลายที่มีโซเดียมไฮดรอกไซด์ 10 กรัม เกลือชนิดใดที่ถูกสร้างขึ้นในกรณีนี้? กำหนดมวลและปริมาณของมัน

การก่อตัวของเกลือสองชนิดเป็นไปได้ - โซเดียมซัลไฟด์ตามสมการ (1) และโซเดียมไฮโดรซัลไฟด์ตามสมการ (2)

2NaOH + H2S = Na2S + 2H2O
NaOH + H3 8 = NaHS + H2 O

ลองคำนวณมวลโมลาร์ของโซเดียมไฮดรอกไซด์และไฮโดรเจนซัลไฟด์:

M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 กรัม/โมล

M(H2 S) = 1 2 + 32 = 34 กรัม/โมล

ลองคำนวณปริมาณโซเดียมไฮดรอกไซด์และไฮโดรเจนซัลไฟด์:

ν (นาโอห์) =
ν (H2 ส) =	ม.(H2S)
	เอ็ม(H2S)

ตามสมการ (2) โซเดียมไฮดรอกไซด์ 1 โมลทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนซัลไฟด์ 1 โมล ซึ่งหมายความว่าในการทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนซัลไฟด์ 0.59 โมล จำเป็นต้องใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์ 0.59 โมล แต่ตามเงื่อนไขมีเพียง 0.25 โมลเท่านั้น ถ่าย. ดังนั้นจึงมีการใช้ไฮโดรเจนซัลไฟด์มากเกินไปและเกิดโซเดียมไฮโดรซัลไฟด์ขึ้น การคำนวณจะดำเนินการโดยใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์ จากโซเดียมไฮดรอกไซด์ 1 โมลตามสมการจะเกิดโซเดียมไฮโดรซัลไฟด์ 1 โมลดังนั้นจากโซเดียมไฮดรอกไซด์ 0.25 โมลจะได้โซเดียมไฮโดรซัลไฟด์ 0.25 โมล

มาคำนวณกัน มวลฟันกรามโซเดียมไฮโดรซัลไฟด์:

M(NaHS) = 23 + 1 + 32 = 56 กรัม/โมล

คำนวณมวลของโซเดียมไฮโดรซัลไฟด์:

m(NaHS) = ν (NaHS) M(NaHS) = 0.25 โมล 56 กรัม/โมล = 14 กรัม

คำตอบ: คุณจะได้โซเดียมไฮโดรซัลไฟด์ 0.25 โมล (14 กรัม)

ปัญหาหมายเลข 3

สามารถหาอะลูมิเนียมออกไซด์เป็นกรัมจากอะลูมิเนียมคลอไรด์ผลึกไฮเดรต AlCl3 6H2 O 100 กรัมได้เท่าใด

ตัวเลือกหมายเลข 17288

เมื่อทำงานด้วยคำตอบสั้น ๆ ให้ป้อนตัวเลขที่สอดคล้องกับจำนวนคำตอบที่ถูกต้องในช่องคำตอบหรือตัวเลขคำลำดับตัวอักษร (คำ) หรือตัวเลข คำตอบควรเขียนโดยไม่มีช่องว่างหรืออักขระเพิ่มเติม แยกส่วนที่เป็นเศษส่วนออกจากจุดทศนิยมทั้งหมด ไม่จำเป็นต้องเขียนหน่วยการวัด

หากครูระบุตัวเลือกไว้ คุณสามารถป้อนหรืออัปโหลดคำตอบของงานพร้อมคำตอบโดยละเอียดเข้าสู่ระบบได้ ครูจะเห็นผลลัพธ์ของการทำงานให้เสร็จสิ้นด้วยคำตอบสั้น ๆ และจะสามารถประเมินคำตอบที่ดาวน์โหลดสำหรับงานที่มีคำตอบยาว ๆ ได้ คะแนนที่อาจารย์มอบหมายจะปรากฏในสถิติของคุณ

เวอร์ชันสำหรับการพิมพ์และการคัดลอกใน MS Word

จากหลักสูตรเคมีของคุณ คุณรู้วิธีแยกสารผสมดังต่อไปนี้: การตกตะกอน การกรอง การกลั่น (การกลั่น) การกระทำของแม่เหล็ก การระเหย การตกผลึกรูปที่ 1–3 แสดงตัวอย่างการใช้วิธีที่ระบุไว้บางส่วน

ข้าว. 1	ข้าว. 2	ข้าว. 3

วิธีใดในการแยกสารผสมที่สามารถใช้ในการทำให้บริสุทธิ์ได้:

1) เอทานอลและน้ำ

2) น้ำและทราย?

จดหมายเลขรูปภาพและชื่อของวิธีการแยกส่วนผสมที่เกี่ยวข้องลงในตาราง

รูปนี้แสดงแผนภาพการกระจายตัวของอิเล็กตรอนตามระดับพลังงานของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีบางชนิด

ตามโครงร่างที่เสนอ ให้ดำเนินงานต่อไปนี้ให้เสร็จสิ้น:

1) กำหนด องค์ประกอบทางเคมีอะตอมซึ่งมีโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์เช่นนี้

2) ระบุหมายเลขงวดและหมายเลขกลุ่มในตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมี D.I. Mendeleev ซึ่งมีองค์ประกอบนี้ตั้งอยู่

3) ตรวจสอบว่าสารธรรมดาที่สร้างองค์ประกอบทางเคมีนี้เป็นโลหะหรืออโลหะ

เขียนคำตอบของคุณลงในตาราง

ระบบองค์ประกอบทางเคมีเป็นระยะโดย D.I. Mendeleev เป็นที่เก็บข้อมูลมากมายเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีคุณสมบัติและคุณสมบัติของสารประกอบรูปแบบของการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติเหล่านี้วิธีการรับสารตลอดจนตำแหน่งในธรรมชาติ ตัวอย่างเช่นเป็นที่ทราบกันดีว่าเมื่อเลขอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีเพิ่มขึ้นในช่วงเวลารัศมีของอะตอมจะลดลงและในกลุ่มจะเพิ่มขึ้น

เมื่อพิจารณารูปแบบเหล่านี้ ให้จัดเรียงองค์ประกอบต่อไปนี้ตามลำดับเพื่อเพิ่มรัศมีอะตอม: เขียนชื่อองค์ประกอบต่างๆ ในลำดับที่ต้องการ

ในคำตอบของคุณ ให้ระบุการกำหนดองค์ประกอบ โดยคั่นด้วย & ตัวอย่างเช่น 11&22

คำตอบ:

ตารางด้านล่างแสดงคุณสมบัติเฉพาะของสารที่มีโครงสร้างโมเลกุลและไอออนิก คุณสมบัติลักษณะสาร

ใช้ข้อมูลนี้เพื่อพิจารณาว่าสารไฮโดรเจนไอโอไดด์และคาร์บอเนตมีโครงสร้างแบบใด
แคลเซียม

เขียนคำตอบของคุณลงในช่องว่างที่ให้ไว้:

1) ไฮโดรเจนไอโอไดด์

2) แคลเซียมคาร์บอเนต

พิจารณาว่าตนอยู่ในชั้นเรียน/กลุ่มใด สารอนินทรีย์สูตรที่ระบุไว้ในตาราง ในเซลล์ว่างของตาราง ให้ป้อนชื่อของกลุ่ม/คลาสที่มีสารนี้อยู่

ระดับ/ กลุ่ม
สูตร สาร

1) เขียนสมการโมเลกุลสำหรับปฏิกิริยาการได้เหล็กจากเฮมาไทต์ตามที่ระบุในข้อความ

2) ลักษณะของเหล็กที่ได้จะขึ้นอยู่กับปริมาณโค้กที่เติมหรือไม่?

1) เขียนสมการโมเลกุลสำหรับปฏิกิริยาของเหล็กและกรดไนตริก

2) การผสมกับโลหะอื่นช่วยเพิ่มความทนทานต่อสารเคมีของเหล็กได้อย่างไร

อ่านข้อความต่อไปนี้และทำงานข้อ 6-8 ให้เสร็จสิ้น

เหล็กเป็นโลหะชนิดหนึ่งที่มนุษย์ใช้มากที่สุด มันถูกใช้ทั้งในที่รุนแรงและ อุตสาหกรรมเบาเช่นในการก่อสร้าง การป้องกัน เกษตรกรรมฯลฯ

เหล็กได้มาจากอุตสาหกรรมแร่เหล็กซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยออกไซด์ (Fe 2 O 3) ในการทำเช่นนี้แร่โค้ก (C) ซึ่งกลายเป็นคาร์บอนมอนอกไซด์เมื่อถูกความร้อนและสารเติมแต่งเพิ่มเติมที่ช่วยให้คุณกำจัดสิ่งสกปรกที่ไม่ต้องการจะถูกวางไว้ในเตาถลุงเหล็ก

เหล็กที่ได้ในลักษณะนี้มักไม่ได้ใช้ในรูปแบบบริสุทธิ์ เนื่องจากมีความไม่เสถียรทางเคมี และมักจะผสมกับสารเติมแต่งต่างๆ เช่น นิกเกิล ในระหว่างกระบวนการผลิต หากไม่ทำเช่นนี้ เหล็กก็สามารถออกซิไดซ์ในอากาศที่มีความชื้นหรืออุณหภูมิสูงได้ และยังทำปฏิกิริยากับกรดได้ดีอีกด้วย

นอกจากนี้ เพื่อปกป้องพื้นผิวโลหะ จึงมักใช้เทคนิคการสร้างทู่ด้วยไฟฟ้าเคมีหรือเคมี ตัวอย่างเช่น เหล็กสามารถผ่านกระบวนการด้วยกรดไนตริกหรือกรดซัลฟิวริกเข้มข้นได้ แต่กรดเจือจางจะทำปฏิกิริยาได้ดีกับโลหะ

วิธีแก้ปัญหาสำหรับงานที่ต้องตอบยาวจะไม่ได้รับการตรวจสอบโดยอัตโนมัติ
หน้าถัดไปจะขอให้คุณตรวจสอบด้วยตนเอง

1) สร้างคำย่อ สมการไอออนิกปฏิกิริยาระหว่างเหล็กกับกรดไนตริก

2) ฟิล์มทู่ช่วยเพิ่มความทนทานต่อสารเคมีของโลหะได้อย่างไร?

อ่านข้อความต่อไปนี้และทำงานข้อ 6-8 ให้เสร็จสิ้น

เหล็กเป็นโลหะชนิดหนึ่งที่มนุษย์ใช้มากที่สุด ใช้ในอุตสาหกรรมหนักและเบา เช่น การก่อสร้าง การป้องกัน เกษตรกรรม ฯลฯ

เหล็กได้มาจากอุตสาหกรรมแร่เหล็กซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยออกไซด์ (Fe 2 O 3) ในการทำเช่นนี้แร่โค้ก (C) ซึ่งกลายเป็นคาร์บอนมอนอกไซด์เมื่อถูกความร้อนและสารเติมแต่งเพิ่มเติมที่ช่วยให้คุณกำจัดสิ่งสกปรกที่ไม่ต้องการจะถูกวางไว้ในเตาถลุงเหล็ก

เหล็กที่ได้ในลักษณะนี้มักไม่ได้ใช้ในรูปแบบบริสุทธิ์ เนื่องจากมีความไม่เสถียรทางเคมี และมักจะผสมกับสารเติมแต่งต่างๆ เช่น นิกเกิล ในระหว่างกระบวนการผลิต หากไม่ทำเช่นนี้ เหล็กก็สามารถออกซิไดซ์ในอากาศที่มีความชื้นหรืออุณหภูมิสูงได้ และยังทำปฏิกิริยากับกรดได้ดีอีกด้วย

นอกจากนี้ เพื่อปกป้องพื้นผิวโลหะ จึงมักใช้เทคนิคการสร้างทู่ด้วยไฟฟ้าเคมีหรือเคมี ตัวอย่างเช่น เหล็กสามารถผ่านกระบวนการด้วยกรดไนตริกหรือกรดซัลฟิวริกเข้มข้นได้ แต่กรดเจือจางจะทำปฏิกิริยาได้ดีกับโลหะ

วิธีแก้ปัญหาสำหรับงานที่ต้องตอบยาวจะไม่ได้รับการตรวจสอบโดยอัตโนมัติ
หน้าถัดไปจะขอให้คุณตรวจสอบด้วยตนเอง

โครงร่างของปฏิกิริยารีดอกซ์ได้รับ:

1. สร้างเครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์สำหรับปฏิกิริยานี้

2. ระบุตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์

3. จัดเรียงสัมประสิทธิ์ในสมการปฏิกิริยา

วิธีแก้ปัญหาสำหรับงานที่ต้องตอบยาวจะไม่ได้รับการตรวจสอบโดยอัตโนมัติ
หน้าถัดไปจะขอให้คุณตรวจสอบด้วยตนเอง

มีการกำหนดรูปแบบการเปลี่ยนแปลง: → → →

เขียนสมการปฏิกิริยาโมเลกุลที่สามารถใช้เพื่อดำเนินการแปลงเหล่านี้

วิธีแก้ปัญหาสำหรับงานที่ต้องตอบยาวจะไม่ได้รับการตรวจสอบโดยอัตโนมัติ
หน้าถัดไปจะขอให้คุณตรวจสอบด้วยตนเอง

ตรงกับชั้นเรียน สารอินทรีย์และสูตรตัวแทน: สำหรับแต่ละตำแหน่งที่ระบุด้วยตัวอักษร ให้เลือกตำแหน่งที่สอดคล้องกันซึ่งระบุด้วยตัวเลข

เทคนีเชียม

เทคนีเซียม-ฉัน; ม.[จากภาษากรีก เทคนีโตส - เทียม] องค์ประกอบทางเคมี (Tc) ซึ่งเป็นโลหะกัมมันตภาพรังสีสีเทาเงินที่ได้จากกากนิวเคลียร์

◁ เทคนีเชียม โอ้ โอ้

เทคนีเชียม

(lat. Technetium) ซึ่งเป็นองค์ประกอบทางเคมีของกลุ่มที่ 7 ของตารางธาตุ กัมมันตภาพรังสี ไอโซโทปที่เสถียรที่สุดคือ 97 Tc และ 99 Tc (ครึ่งชีวิต ตามลำดับ 2.6·10 6 และ 2.12·10 5 ปี) องค์ประกอบแรกที่สร้างขึ้นโดยเทียม สังเคราะห์โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี E. Segre และ C. Perriez ในปี 1937 โดยการระดมยิงนิวเคลียสโมลิบดีนัมด้วยดิวเทอรอน ตั้งชื่อมาจากภาษากรีก technētós - ประดิษฐ์ โลหะสีเทาเงิน ความหนาแน่น 11.487 g/cm3, ทีกรุณา 2200°C. พบในธรรมชาติในปริมาณเล็กน้อยในแร่ยูเรเนียม ตรวจพบสเปกตรัมบนดวงอาทิตย์และดวงดาวบางดวง ได้มาจากขยะอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ ส่วนประกอบของตัวเร่งปฏิกิริยา ไอโซโทป 99 ม Tc ใช้ในการวินิจฉัยเนื้องอกในสมอง และในการศึกษาระบบไหลเวียนโลหิตส่วนกลางและอุปกรณ์ต่อพ่วง

เทคนีเซียม

TECHNETIUM (ละติน Technetium จากภาษากรีก technetos - ประดิษฐ์), Tc (อ่านว่า "เทคนีเซียม") ซึ่งเป็นองค์ประกอบทางเคมีกัมมันตภาพรังสีที่ผลิตขึ้นครั้งแรกโดยเทียม เลขอะตอม 43 ไอโซโทปเสถียรไม่มี ไอโซโทปรังสีที่มีอายุยาวนานที่สุด: 97 Tc (T 1/2 2.6 10 6 ปี, การจับอิเล็กตรอน), 98 Tc (T 1/2 · 1.5 10 6 ปี) และ 99 Tc (T 1/2 2.12 10 5 ปี) ความสำคัญในทางปฏิบัติมีไอโซเมอร์นิวเคลียร์อายุสั้น 99m Tc (T 1/2 · 6.02 ชั่วโมง)
การกำหนดค่าของชั้นอิเล็กทรอนิกส์ภายนอกสองชั้นคือ 4s 2 p 6 d 5 5s 2 (สถานะออกซิเดชันตั้งแต่ -1 ถึง +7 (วาเลนซี I-VII); +7 เสถียรที่สุด ตั้งอยู่ในกลุ่ม VIIB ในช่วงที่ 5 ของตารางธาตุ รัศมีของอะตอมคือ 0.136 นาโนเมตร ไอออน Tc 2+ คือ 0.095 นาโนเมตร ไอออน Tc 4+ คือ 0.070 นาโนเมตร และไอออน Tc 7+ คือ 0.056 นาโนเมตร พลังงานไอออไนเซชันต่อเนื่องคือ 7.28, 15.26, 29.54 eV อิเลคโตรเนกาติวีตี้ตามแนวคิดของพอลลิงซม. 1,9.
พอลลิ่ง ลินัส) (สถานะออกซิเดชันตั้งแต่ -1 ถึง +7 (วาเลนซี I-VII); +7 เสถียรที่สุด ตั้งอยู่ในกลุ่ม VIIB ในช่วงที่ 5 ของตารางธาตุ รัศมีของอะตอมคือ 0.136 นาโนเมตร ไอออน Tc 2+ คือ 0.095 นาโนเมตร ไอออน Tc 4+ คือ 0.070 นาโนเมตร และไอออน Tc 7+ คือ 0.056 นาโนเมตร พลังงานไอออไนเซชันต่อเนื่องคือ 7.28, 15.26, 29.54 eV อิเลคโตรเนกาติวีตี้ตามแนวคิดของพอลลิงดี.ไอ. เมนเดเลเยฟเมนเดลีฟ มิทรี อิวาโนวิช) (สถานะออกซิเดชันตั้งแต่ -1 ถึง +7 (วาเลนซี I-VII); +7 เสถียรที่สุด ตั้งอยู่ในกลุ่ม VIIB ในช่วงที่ 5 ของตารางธาตุ รัศมีของอะตอมคือ 0.136 นาโนเมตร ไอออน Tc 2+ คือ 0.095 นาโนเมตร ไอออน Tc 4+ คือ 0.070 นาโนเมตร และไอออน Tc 7+ คือ 0.056 นาโนเมตร พลังงานไอออไนเซชันต่อเนื่องคือ 7.28, 15.26, 29.54 eV อิเลคโตรเนกาติวีตี้ตามแนวคิดของพอลลิงเมื่อสร้างตารางธาตุ เขาทิ้งเซลล์ว่างไว้ในตารางสำหรับเทคนีเชียม ซึ่งเป็นอะนาล็อกหนักของแมงกานีส (“อีคาแมงกานีส”) เทคนีเชียมได้รับมาในปี 1937 โดย C. Perrier และ E. Segre โดยการระดมยิงแผ่นโมลิบดีนัมด้วยดิวเทอรอนดิวตรอน)
- ในธรรมชาติ พบเทคนีเชียมในปริมาณเล็กน้อยในแร่ยูเรเนียม 5·10 -10 กรัม ต่อยูเรเนียม 1 กิโลกรัม เส้นสเปกตรัมของเทคนีเชียมพบได้ในสเปกตรัมของดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์อื่นๆ เทคนีเชียมแยกได้จากส่วนผสมของผลิตภัณฑ์ฟิชชัน 235 U ซึ่งเป็นของเสียจากอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ เมื่อนำเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้วไปแปรรูปใหม่ เทคนีเชียมจะถูกสกัดโดยใช้วิธีการแลกเปลี่ยนไอออน การสกัด และการตกตะกอนแบบเศษส่วน โลหะเทคนีเชียมได้มาจากการลดออกไซด์ด้วยไฮโดรเจนที่อุณหภูมิ 500°C การผลิตเทคนีเชียมทั่วโลกสูงถึงหลายตันต่อปี เพื่อวัตถุประสงค์ในการวิจัย มีการใช้นิวไคลด์กัมมันตรังสีเทคนีเชียมอายุสั้น: 95m Tc(ต
1/2 = 61 วัน), 97m Tc (T 1/2 = 90 วัน), 99m Tc เทคนีเชียมเป็นโลหะสีเทาเงิน มีโครงตาข่ายหกเหลี่ยมก =0.2737 นาโนเมตรค= 0.4391 นาโนเมตร จุดหลอมเหลว 2200°C จุดเดือด 4600°C ความหนาแน่น 11.487 กก./ลบ.ม. โดยคุณสมบัติทางเคมี
เทคนีเชียมคล้ายกับรีเนียม ค่าศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรดมาตรฐาน: คู่ Tc(VI)/Tc(IV) 0.83 V, คู่ Tc(VII)/Tc(VI) 0.65 V, คู่ Tc(VII)/Tc(IV) 0.738 V (สถานะออกซิเดชันตั้งแต่ -1 ถึง +7 (วาเลนซี I-VII); +7 เสถียรที่สุด ตั้งอยู่ในกลุ่ม VIIB ในช่วงที่ 5 ของตารางธาตุ รัศมีของอะตอมคือ 0.136 นาโนเมตร ไอออน Tc 2+ คือ 0.095 นาโนเมตร ไอออน Tc 4+ คือ 0.070 นาโนเมตร และไอออน Tc 7+ คือ 0.056 นาโนเมตร พลังงานไอออไนเซชันต่อเนื่องคือ 7.28, 15.26, 29.54 eV อิเลคโตรเนกาติวีตี้ตามแนวคิดของพอลลิงเมื่อเผา Tc ในออกซิเจนออกซิเจน) สีเหลืองที่สูงขึ้นจะเกิดขึ้นทีซี 2 โอ 7 สารละลายในน้ำคือกรดเทคนิค HTcO 4 เมื่อระเหยจะเกิดผลึกสีน้ำตาลเข้ม เกลือของกรดทางเทคนิค - เปอร์เทคเนต (โซเดียมเปอร์เทคเนต NaTcO 4, โพแทสเซียมเปอร์เทคเนต KTcO 4, ซิลเวอร์เปอร์เทคเนต AgTcO 4) ในระหว่างอิเล็กโทรไลซิสของสารละลายกรดทางเทคนิค TcO 2 ไดออกไซด์จะถูกปล่อยออกมาซึ่งเมื่อถูกความร้อนในออกซิเจนจะเปลี่ยนเป็น Tc 2 O 7
ทำปฏิกิริยากับฟลูออรีน (สถานะออกซิเดชันตั้งแต่ -1 ถึง +7 (วาเลนซี I-VII); +7 เสถียรที่สุด ตั้งอยู่ในกลุ่ม VIIB ในช่วงที่ 5 ของตารางธาตุ รัศมีของอะตอมคือ 0.136 นาโนเมตร ไอออน Tc 2+ คือ 0.095 นาโนเมตร ไอออน Tc 4+ คือ 0.070 นาโนเมตร และไอออน Tc 7+ คือ 0.056 นาโนเมตร พลังงานไอออไนเซชันต่อเนื่องคือ 7.28, 15.26, 29.54 eV อิเลคโตรเนกาติวีตี้ตามแนวคิดของพอลลิงฟลูออรีน) Tc ก่อตัวเป็นผลึกสีเหลืองทองของเทคนีเชียมเฮกซาฟลูออไรด์ TcF 6 เมื่อผสมกับเพนตะฟลูออไรด์ TcF 5 ได้รับเทคนีเชียมออกซีฟลูออไรด์ TcOF 4 และ TcO 3 F การคลอรีนของเทคนีเชียมให้ส่วนผสมของ TcCl 6 hexachloride และ TcCl 4 tetrachloride สังเคราะห์เทคนีเชียมออกซีคลอไรด์ TcO 3 Cl และ TcOCl 3 รู้จักซัลไฟด์ (สถานะออกซิเดชันตั้งแต่ -1 ถึง +7 (วาเลนซี I-VII); +7 เสถียรที่สุด ตั้งอยู่ในกลุ่ม VIIB ในช่วงที่ 5 ของตารางธาตุ รัศมีของอะตอมคือ 0.136 นาโนเมตร ไอออน Tc 2+ คือ 0.095 นาโนเมตร ไอออน Tc 4+ คือ 0.070 นาโนเมตร และไอออน Tc 7+ คือ 0.056 นาโนเมตร พลังงานไอออไนเซชันต่อเนื่องคือ 7.28, 15.26, 29.54 eV อิเลคโตรเนกาติวีตี้ตามแนวคิดของพอลลิงซัลไฟด์)เทคนีเชียม Tc 2 S 7 และ TcS 2, carbonyl Tc 2 (CO) 10 Tc ทำปฏิกิริยากับไนโตรเจน (สถานะออกซิเดชันตั้งแต่ -1 ถึง +7 (วาเลนซี I-VII); +7 เสถียรที่สุด ตั้งอยู่ในกลุ่ม VIIB ในช่วงที่ 5 ของตารางธาตุ รัศมีของอะตอมคือ 0.136 นาโนเมตร ไอออน Tc 2+ คือ 0.095 นาโนเมตร ไอออน Tc 4+ คือ 0.070 นาโนเมตร และไอออน Tc 7+ คือ 0.056 นาโนเมตร พลังงานไอออไนเซชันต่อเนื่องคือ 7.28, 15.26, 29.54 eV อิเลคโตรเนกาติวีตี้ตามแนวคิดของพอลลิงกรดไนตริก)กำมะถันเข้มข้น (สถานะออกซิเดชันตั้งแต่ -1 ถึง +7 (วาเลนซี I-VII); +7 เสถียรที่สุด ตั้งอยู่ในกลุ่ม VIIB ในช่วงที่ 5 ของตารางธาตุ รัศมีของอะตอมคือ 0.136 นาโนเมตร ไอออน Tc 2+ คือ 0.095 นาโนเมตร ไอออน Tc 4+ คือ 0.070 นาโนเมตร และไอออน Tc 7+ คือ 0.056 นาโนเมตร พลังงานไอออไนเซชันต่อเนื่องคือ 7.28, 15.26, 29.54 eV อิเลคโตรเนกาติวีตี้ตามแนวคิดของพอลลิงกรดซัลฟูริก)กรดและน้ำกัดทอง (สถานะออกซิเดชันตั้งแต่ -1 ถึง +7 (วาเลนซี I-VII); +7 เสถียรที่สุด ตั้งอยู่ในกลุ่ม VIIB ในช่วงที่ 5 ของตารางธาตุ รัศมีของอะตอมคือ 0.136 นาโนเมตร ไอออน Tc 2+ คือ 0.095 นาโนเมตร ไอออน Tc 4+ คือ 0.070 นาโนเมตร และไอออน Tc 7+ คือ 0.056 นาโนเมตร พลังงานไอออไนเซชันต่อเนื่องคือ 7.28, 15.26, 29.54 eV อิเลคโตรเนกาติวีตี้ตามแนวคิดของพอลลิงอควา รีเจีย)- เปอร์เทคเนตถูกใช้เป็นตัวยับยั้งการกัดกร่อนสำหรับเหล็กเหนียว ไอโซโทป 99 ม Tc ใช้ในการวินิจฉัยเนื้องอกในสมอง ในการศึกษาระบบไหลเวียนโลหิตส่วนกลางและส่วนปลาย (สถานะออกซิเดชันตั้งแต่ -1 ถึง +7 (วาเลนซี I-VII); +7 เสถียรที่สุด ตั้งอยู่ในกลุ่ม VIIB ในช่วงที่ 5 ของตารางธาตุ รัศมีของอะตอมคือ 0.136 นาโนเมตร ไอออน Tc 2+ คือ 0.095 นาโนเมตร ไอออน Tc 4+ คือ 0.070 นาโนเมตร และไอออน Tc 7+ คือ 0.056 นาโนเมตร พลังงานไอออไนเซชันต่อเนื่องคือ 7.28, 15.26, 29.54 eV อิเลคโตรเนกาติวีตี้ตามแนวคิดของพอลลิงโลหิตวิทยา).

พจนานุกรมสารานุกรม . 2009 .

คำพ้องความหมาย:

ดูว่า "เทคนีเชียม" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:

ตารางนิวไคลด์ ข้อมูลทั่วไปชื่อ สัญลักษณ์ เทคนีเชียม 99, 99Tc นิวตรอน 56 โปรตอน 43 คุณสมบัติของนิวไคลด์ มวลอะตอม 98.9062547(21) ... Wikipedia

- (สัญลักษณ์ Tc) โลหะสีเทาเงิน ธาตุกัมมันตภาพรังสี ได้รับครั้งแรกในปี 1937 โดยการระดมยิงนิวเคลียสโมลิบดีนัมด้วยดิวเทอรอน (นิวเคลียสของอะตอมดิวเทอเรียม) และเป็นองค์ประกอบแรกที่สังเคราะห์ขึ้นในไซโคลตรอน เทคนีเชียมที่พบในผลิตภัณฑ์... ... พจนานุกรมสารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคนิค

เทคนีเซียม- สารเคมีกัมมันตภาพรังสีสังเคราะห์เทียม องค์ประกอบสัญลักษณ์ Tc (lat. Technetium) ใน n. 43, ณ. ม. 98.91 T. ได้มาจากฟิชชันของยูเรเนียม 235 V ในปริมาณที่ค่อนข้างมาก เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์- ได้ไอโซโทปของ T ประมาณ 20 ไอโซโทป หนึ่งใน... ... สารานุกรมโพลีเทคนิคขนาดใหญ่

- (เทคนีเชียม), Tc, ธาตุกัมมันตภาพรังสีเทียมของกลุ่มที่ 7 ของตารางธาตุ, เลขอะตอม 43; โลหะ. ได้รับโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี C. Perrier และ E. Segre ในปี 1937 ... สารานุกรมสมัยใหม่

- (lat. Technetium) Tc องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม VII ของตารางธาตุ, เลขอะตอม 43, มวลอะตอม 98.9072. กัมมันตภาพรังสี ไอโซโทปที่เสถียรที่สุดคือ 97Tc และ 99Tc (ครึ่งชีวิตคือ 2.6.106 และ 2.12.105 ปี ตามลำดับ) อันดับแรก… … พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

- (lat. Technetium), กัมมันตภาพรังสี Tc เคมี องค์ประกอบของกลุ่ม VII เป็นระยะ ระบบองค์ประกอบของเมนเดเลเยฟ หมายเลข 43 ซึ่งเป็นสารเคมีที่ได้เทียมชนิดแรก องค์ประกอบ นาอิบ. นิวไคลด์กัมมันตรังสีอายุยืน 98Tc (T1/2 = 4.2·106 ปี) และมีจำหน่ายในปริมาณที่เห็นได้ชัดเจน... ... สารานุกรมกายภาพ

คำนามจำนวนคำพ้องความหมาย: 3 โลหะ (86) องค์ประกอบ ecamanganese (1) (159) พจนานุกรมคำพ้องความหมาย ... พจนานุกรมคำพ้องความหมาย

เทคนีเชียม- (เทคนีเชียม), Tc, ธาตุกัมมันตภาพรังสีเทียมของกลุ่มที่ 7 ของตารางธาตุ, เลขอะตอม 43; โลหะ. ได้รับโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี C. Perrier และ E. Segre ในปี 1937 ... พจนานุกรมสารานุกรมภาพประกอบ

43 โมลิบดีนัม ← เทคนีเซียม → รูทีเนียม ... Wikipedia

- (lat. Technetium) Te องค์ประกอบทางเคมีกัมมันตภาพรังสีของกลุ่ม VII ของระบบธาตุ Mendeleev เลขอะตอม 43 มวลอะตอม 98, 9062; โลหะอ่อนได้และเหนียว การมีอยู่ของธาตุที่มีเลขอะตอม 43 คือ... ... สารานุกรมผู้ยิ่งใหญ่แห่งสหภาพโซเวียต

หนังสือ

• องค์ประกอบ ความฝันอันแสนวิเศษของศาสตราจารย์ Mendeleev, Kuramshin Arkady Iskanderovich องค์ประกอบทางเคมีอะไรตั้งชื่อตามก็อบลิน? เทคนีเชียมถูก “ค้นพบ” กี่ครั้งแล้ว? "สงครามการโอน" คืออะไร? เหตุใดผู้เชี่ยวชาญจึงเคยสับสนระหว่างแมงกานีสกับแมกนีเซียมและตะกั่วกับ... หมวดหมู่:วิทยาศาสตร์เคมี ซีรีส์: Scientific Pop of Runet สำนักพิมพ์: AST,
• องค์ประกอบ: ความฝันอันแสนวิเศษของศาสตราจารย์ Mendeleev, Kuramshin A. องค์ประกอบทางเคมีใดที่ตั้งชื่อตามก็อบลิน? เทคนีเชียมถูก “ค้นพบ” กี่ครั้งแล้ว? “สงครามทรานสเฟอร์เมียม” คืออะไร? เหตุใดผู้เชี่ยวชาญจึงเคยสับสนระหว่างแมงกานีสกับแมกนีเซียมและตะกั่วกับ...

ถึง ปลาย XIXศตวรรษที่ผ่านมา องค์ประกอบทางเคมีทั้งหมดดูคงที่และแยกไม่ออก ไม่มีคำถามเกี่ยวกับวิธีการแปลงองค์ประกอบที่ไม่เปลี่ยนรูป แต่การค้นพบกัมมันตภาพรังสีได้ปฏิวัติโลกอย่างที่เรารู้จักและปูทางไปสู่การค้นพบสารใหม่

การค้นพบกัมมันตภาพรังสี

เกียรติในการค้นพบการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบเป็นของนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Antoine Becquerel สำหรับการทดลองทางเคมีครั้งหนึ่ง เขาต้องการผลึกยูรานิล-โพแทสเซียมซัลเฟต เขาห่อสารนั้นด้วยกระดาษสีดำและวางพัสดุไว้ใกล้จานถ่ายรูป หลังจากพัฒนาภาพยนตร์ นักวิทยาศาสตร์ก็ได้เห็นโครงร่างของผลึกยูเรเนียมในภาพ แม้จะมีกระดาษหนาหลายชั้น แต่ก็สามารถแยกแยะได้อย่างชัดเจน เบคเคอเรลทำการทดลองนี้ซ้ำหลายครั้ง แต่ผลลัพธ์ก็เหมือนเดิม: มองเห็นโครงร่างของผลึกที่ประกอบด้วยยูเรเนียมได้ชัดเจนบนแผ่นภาพถ่าย

เบคเคอเรลประกาศผลการค้นพบในการประชุมปกติที่จัดขึ้นโดย Paris Academy of Sciences รายงานของเขาเริ่มต้นด้วยคำว่า "รังสีที่มองไม่เห็น" นี่คือวิธีที่เขาอธิบายผลการทดลองของเขา หลังจากนั้นแนวคิดเรื่องรังสีก็เข้ามาใช้ในหมู่นักฟิสิกส์

การทดลองของกูรี

ผลการสังเกตของ Becquerel ทำให้นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Marie และ Paul Curie สนใจ พวกเขาคิดถูกแล้ว คุณสมบัติกัมมันตภาพรังสีไม่เพียงแต่จะมียูเรเนียมเท่านั้น นักวิจัยสังเกตเห็นว่าซากแร่ที่ใช้สกัดสารนี้ยังคงมีกัมมันตภาพรังสีสูง การค้นหาธาตุที่แตกต่างจากธาตุดั้งเดิมนำไปสู่การค้นพบสารที่มีคุณสมบัติคล้ายกับยูเรเนียม ธาตุกัมมันตรังสีชนิดใหม่มีชื่อว่าพอโลเนียม Marie Curie ตั้งชื่อนี้ให้กับเนื้อหาเพื่อเป็นเกียรติแก่บ้านเกิดของเธอ - โปแลนด์ หลังจากนั้นก็ค้นพบเรเดียม ธาตุกัมมันตภาพรังสีกลายเป็นผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของยูเรเนียมบริสุทธิ์ ต่อจากนี้ ยุคของสารเคมีใหม่ๆ ที่ไม่เคยพบในธรรมชาติมาก่อนได้เริ่มขึ้นในวิชาเคมี

องค์ประกอบ

นิวเคลียสขององค์ประกอบทางเคมีส่วนใหญ่ที่รู้จักในปัจจุบันไม่เสถียร เมื่อเวลาผ่านไป สารประกอบดังกล่าวจะสลายตัวไปเป็นองค์ประกอบอื่นและอนุภาคขนาดเล็กต่างๆ ตามธรรมชาติ องค์ประกอบหลักที่หนักกว่าในชุมชนฟิสิกส์เรียกว่า แหล่งที่มาของวัสดุ- ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวของสารเรียกว่าส่วนประกอบลูกสาวหรือผลิตภัณฑ์ที่สลายตัว กระบวนการนี้มาพร้อมกับการปล่อยอนุภาคกัมมันตภาพรังสีต่างๆ

ไอโซโทป

ความไม่เสถียรขององค์ประกอบทางเคมีสามารถอธิบายได้จากการมีอยู่ของไอโซโทปต่าง ๆ ของสารชนิดเดียวกัน ไอโซโทปเป็นธาตุบางชนิดในตารางธาตุที่มีคุณสมบัติเหมือนกัน แต่มีจำนวนนิวตรอนในนิวเคลียสต่างกัน ส่วนตัวมากมาย สารเคมีมีไอโซโทปอย่างน้อยหนึ่งอัน ความจริงที่ว่าองค์ประกอบเหล่านี้แพร่หลายและได้รับการศึกษามาอย่างดียืนยันว่าองค์ประกอบเหล่านี้ยังคงอยู่ในสถานะที่มั่นคงอย่างไม่มีกำหนด แต่องค์ประกอบ "อายุยืน" แต่ละองค์ประกอบเหล่านี้มีไอโซโทป นักวิทยาศาสตร์ได้รับนิวเคลียสผ่านปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในห้องปฏิบัติการ ธาตุกัมมันตภาพรังสีเทียมที่สร้างขึ้นโดยการสังเคราะห์ไม่สามารถคงอยู่ในสถานะคงที่ได้เป็นเวลานานและสลายตัวไปตามกาลเวลา กระบวนการนี้สามารถทำได้สามวิธี ตามชื่อ อนุภาคมูลฐานซึ่งเป็นผลพลอยได้จากปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ การสลายตัวทั้งสามประเภทได้รับชื่อมา

อัลฟ่าสลายตัว

องค์ประกอบทางเคมีกัมมันตภาพรังสีสามารถเปลี่ยนรูปได้ตามรูปแบบการสลายตัวครั้งแรก ในกรณีนี้ อนุภาคอัลฟาจะถูกปล่อยออกมาจากนิวเคลียส ซึ่งมีพลังงานสูงถึง 6 ล้าน eV การศึกษาโดยละเอียดเกี่ยวกับผลปฏิกิริยาพบว่าอนุภาคนี้เป็นอะตอมฮีเลียม มันนำโปรตอนสองตัวออกจากนิวเคลียส ดังนั้นธาตุกัมมันตภาพรังสีที่เกิดขึ้นจะมีเลขอะตอมในตารางธาตุต่ำกว่าเลขอะตอมของสารต้นกำเนิดอยู่สองตำแหน่ง

เบต้าสลายตัว

ปฏิกิริยาการสลายตัวของเบต้าจะมาพร้อมกับการปล่อยอิเล็กตรอนหนึ่งตัวออกจากนิวเคลียส การปรากฏตัวของอนุภาคในอะตอมนี้สัมพันธ์กับการสลายตัวของเซลล์ประสาทไปเป็นอิเล็กตรอน โปรตอน และนิวตริโน เมื่ออิเล็กตรอนออกจากนิวเคลียส ธาตุเคมีกัมมันตภาพรังสีจะเพิ่มเลขอะตอมขึ้นหนึ่งตัวและหนักกว่าต้นกำเนิด

การสลายตัวของแกมมา

ในระหว่างการสลายตัวของแกมมา นิวเคลียสจะปล่อยลำแสงโฟตอนที่มีพลังงานต่างกันออกไป รังสีเหล่านี้มักเรียกว่ารังสีแกมมา ในระหว่างกระบวนการนี้ ธาตุกัมมันตรังสีจะไม่ถูกดัดแปลง เขาแค่สูญเสียพลังงาน

ความไม่เสถียรซึ่งมีธาตุกัมมันตรังสีโดยเฉพาะไม่ได้หมายความว่าเมื่อมีไอโซโทปจำนวนหนึ่ง สารของเราจะหายไปทันทีและปล่อยพลังงานมหาศาลออกมา ในความเป็นจริงการสลายตัวของเคอร์เนลนั้นชวนให้นึกถึงการทำป๊อปคอร์น - การเคลื่อนไหวที่วุ่นวายของเมล็ดข้าวโพดในกระทะและไม่มีใครทราบแน่ชัดว่าอันไหนจะเปิดก่อน กฎของปฏิกิริยาการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีสามารถรับประกันได้ว่าในช่วงเวลาหนึ่ง อนุภาคจำนวนหนึ่งซึ่งเป็นสัดส่วนกับจำนวนนิวคลีออนที่เหลืออยู่ในนิวเคลียสจะลอยออกจากนิวเคลียส ในภาษาคณิตศาสตร์ กระบวนการนี้สามารถอธิบายได้ด้วยสูตรต่อไปนี้:

ที่นี่ด้วยตนเอง การพึ่งพาอาศัยกันตามสัดส่วนจำนวนนิวคลีออน dN ที่ออกจากนิวเคลียสในช่วง dt จากจำนวนนิวคลีออนทั้งหมดที่มีอยู่ในนิวเคลียส ค่าสัมประสิทธิ์ แล คือค่าคงที่กัมมันตภาพรังสีของสารที่สลายตัว

จำนวนนิวเคลียสที่เหลืออยู่ในนิวเคลียส ณ เวลา t อธิบายไว้ในสูตร:

ยังไม่มีข้อความ = ยังไม่มีข้อความ 0 อี -แลต ,

โดยที่ N 0 คือจำนวนนิวเคลียสในนิวเคลียสที่จุดเริ่มต้นของการสังเกต

ตัวอย่างเช่น ธาตุฮาโลเจนที่เป็นธาตุกัมมันตภาพรังสีที่มีเลขอะตอม 85 ถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2483 เท่านั้น ครึ่งชีวิตของมันค่อนข้างยาว - 7.2 ชั่วโมง ปริมาณฮาโลเจนกัมมันตภาพรังสี (แอสทาทีน) บนโลกทั้งใบไม่เกินหนึ่งกรัมของสารบริสุทธิ์ ดังนั้นใน 3.1 ชั่วโมง ตามทฤษฎี ปริมาณในธรรมชาติควรจะลดลงครึ่งหนึ่ง แต่กระบวนการสลายตัวอย่างต่อเนื่องของยูเรเนียมและทอเรียมทำให้เกิดอะตอมแอสทาทีนใหม่และอะตอมใหม่ แม้ว่าจะในปริมาณที่น้อยมากก็ตาม ดังนั้นปริมาณในธรรมชาติจึงคงที่

ครึ่งชีวิต

ค่าคงที่กัมมันตภาพรังสีใช้เพื่อกำหนดว่าองค์ประกอบที่กำลังศึกษาจะสลายตัวได้เร็วแค่ไหน แต่สำหรับปัญหาเชิงปฏิบัติ นักฟิสิกส์มักใช้ปริมาณที่เรียกว่าครึ่งชีวิตมากกว่า ตัวบ่งชี้นี้จะบอกคุณว่าจะใช้เวลานานเท่าใดก่อนที่สสารจะสูญเสียนิวเคลียสครึ่งหนึ่งไปพอดี สำหรับไอโซโทปต่างๆ ระยะเวลานี้จะแตกต่างกันไปตั้งแต่เศษส่วนเล็กๆ ของวินาทีไปจนถึงหลายพันล้านปี

สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าเวลาในสมการนี้ไม่ได้บวก แต่คูณ ตัวอย่างเช่น หากเมื่อเวลาผ่านไป สสารสูญเสียนิวคลีออนไปครึ่งหนึ่ง จากนั้นในช่วงเวลา 2t สสารก็จะสูญเสียนิวคลีออนที่เหลืออีกครึ่งหนึ่ง กล่าวคือ หนึ่งในสี่ของจำนวนนิวคลีออนเดิม

การเกิดขึ้นของธาตุกัมมันตภาพรังสี

สารกัมมันตภาพรังสีเกิดขึ้นตามธรรมชาติในชั้นบนของชั้นบรรยากาศโลกในชั้นไอโอโนสเฟียร์ ภายใต้อิทธิพลของรังสีคอสมิก ก๊าซที่ระดับความสูงจะผ่านการเปลี่ยนแปลงต่างๆ มากมาย ซึ่งเปลี่ยนสารเสถียรให้เป็นองค์ประกอบกัมมันตภาพรังสี ก๊าซที่พบมากที่สุดในบรรยากาศของเราคือ N2 เช่น จากไอโซโทปเสถียรที่ไนโตรเจน-14 กลายเป็น ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีคาร์บอน-14

ทุกวันนี้ ธาตุกัมมันตภาพรังสีมักปรากฏในปฏิกิริยาลูกโซ่ของปฏิกิริยาฟิชชันอะตอมที่มนุษย์สร้างขึ้นบ่อยกว่ามาก นี่คือชื่อของกระบวนการที่นิวเคลียสของสารต้นกำเนิดสลายตัวเป็นนิวเคลียสของลูกสาวสองคน จากนั้นจึงแยกออกเป็นนิวเคลียส “หลาน” ที่เป็นกัมมันตภาพรังสีสี่ตัว ตัวอย่างคลาสสิก- ไอโซโทปของยูเรเนียม 238 ครึ่งชีวิตของมันคือ 4.5 พันล้านปี โลกของเรามีอยู่มาเกือบนานแล้ว หลังจากการสลายไปสิบขั้น ยูเรเนียมกัมมันตภาพรังสีจะกลายเป็นตะกั่วที่เสถียร 206 ธาตุกัมมันตภาพรังสีที่ผลิตขึ้นโดยธรรมชาตินั้นมีคุณสมบัติไม่แตกต่างจากธาตุตามธรรมชาติ

ความสำคัญเชิงปฏิบัติของกัมมันตภาพรังสี

หลังจาก ภัยพิบัติเชอร์โนบิลหลายคนเริ่มพูดอย่างจริงจังเกี่ยวกับการลดโครงการพัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ แต่ในชีวิตประจำวัน กัมมันตภาพรังสีก่อให้เกิดประโยชน์มหาศาลแก่มนุษยชาติ สำรวจความเป็นไปได้ของมัน การประยุกต์ใช้จริงเกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์การถ่ายภาพรังสี ตัวอย่างเช่น ผู้ป่วยจะได้รับฟอสฟอรัสกัมมันตภาพรังสี ภาพเต็มกระดูกหัก พลังงานนิวเคลียร์ยังทำหน้าที่สร้างความร้อนและไฟฟ้าอีกด้วย บางทีในอนาคตเราจะได้พบกับการค้นพบใหม่ๆ ในสาขาวิทยาศาสตร์ที่น่าทึ่งนี้