합성요소

Synthetic element
합성 원소
희귀한 방사성 자연 원소; 종종 인공적으로 생성됨
공통 방사성 자연 원소

합성 원소는 지구상에서 자연적으로 발생하지 않는 24개의 알려진 화학 원소 중 하나입니다. 이 원소들은 원자로, 입자 가속기, 또는 원자 폭탄의 폭발에 의해 인간이 조작함으로써 생성되었습니다. 따라서 이 원소들은 "합성", "인공" 또는 "인간이 만든" 이라고 불립니다.이들 24개 원소는 1944년에서 2010년 사이에 처음 만들어진 것으로, 주기율표의 보라색에서 볼 수 있듯이 원자 번호 95-118을 가진 원소들입니다.[1]합성 원소의 생성 메커니즘은 원자 번호가 95보다 낮은 원소의 핵에 추가적인 양성자를 강제로 집어넣는 것입니다.알려진 모든 합성 원소들은 불안정하지만, 매우 다양한 속도로 붕괴됩니다. 가장 긴 수명의 동위 원소의 반감기는 마이크로초에서 수백만 년 사이입니다.

인공적으로 처음 만들어진 다섯 개의 원소는 나중에 자연에서 미량으로 발견되었기 때문에 엄밀히 말하면 합성이 아닙니다.43Tc, Pm, At, Np 및 Pu는 인공 원소와 함께 합성된 것으로 분류되기도 합니다.[2]최초의 테크네튬은 1937년에 만들어졌습니다.[3]1940년 처음 합성된 플루토늄(Pu, 원자번호 94)도 이 원소의 하나.자연에서 가장 많은 양의 양성자(원자수)를 가지고 있는 원소이지만, 이를 합성하는 것이 훨씬 더 실용적일 정도로 훨씬 실용적입니다.플루토늄은 주로 원자폭탄과 원자로에 사용되는 것으로 알려져 있습니다.[4]

원자 번호가 99보다 큰 원소는 반감기가 매우 짧기 때문에 과학적 연구 이외의 용도를 가지고 있지 않습니다.

특성.

원자 번호가 94보다 큰 모든 원소들은 충분히 빨리 붕괴되어 지구가 형성되었을 때 존재했을지도 모르는 원자들이 (약 46억년 전에) 붕괴된 지 오래되었습니다.[5][6]현재 지구상에 존재하는 합성 원소들은 핵융합이나 중성자 흡수를 통해 원자로나 입자 가속기를 포함하는 원자폭탄이나 실험의 산물입니다.[7]

자연 원소에 대한 원자 질량은 지구의 지각과 대기에 있는 자연 동위 원소의 가중 평균 함량을 기반으로 합니다.합성 원소의 경우 "천연 동위 원소의 풍부함"이 없습니다.따라서 합성 원소의 경우 가장 안정한 동위 원소, 즉 반감기가 가장 긴 동위 원소의 총 핵자 수(양성자+중성자)가 원자 질량으로 괄호 안에 나열됩니다.

역사

테크네튬

처음으로 합성된 원소는 1937년에 발견된 테크네튬이었습니다.[8]이 발견은 주기율표의 공백을 메웠고, 테크네튬이 안정한 동위원소를 가지고 있지 않다는 사실은 지구에 테크네튬이 존재하지 않는다는 것을 설명합니다.[9]가장 긴 수명의 테크네튬 동위 원소 Tc는 반감기가 421만 년으로 지구 생성 이후 테크네튬이 존재하지 않습니다.[10][11][12]테네튬의 미세한 흔적만이 지구의 지각에서 자연적으로 발생합니다. U의 자발적인 핵분열이나 몰리브덴의 중성자 포획으로 인한 것입니다. 하지만 테네튬은 적색 거성에 자연적으로 존재합니다.[13][14][15][16]

큐륨

최초의 완전한 합성 원소는 1944년 글렌 T에 의해 합성된 큐륨이었습니다. 시보그, 랄프 A. 제임스, 알버트 기오르소는 플루토늄에 알파 입자를 폭격했습니다.[17][18]

기타 8명

아메리슘, 베르켈륨, 칼리포늄의 합성이 곧 이어졌습니다.아인슈타인과 페르미움은 1952년 알버트 기오르소가 이끄는 과학자 팀에 의해 최초의 수소폭탄의 폭발로 인한 방사성 잔해의 구성을 연구하던 중 발견되었습니다.[19]합성된 동위 원소는 20.5일의 반감기를 가진 아인슈타이늄-253과 약 20시간의 반감기를 가진 페르미늄-255였습니다.멘델레늄, 노벨륨, 로렌슘의 생성이 그 뒤를 이었습니다.

러더포듐과 더브늄

냉전이 한창일 때, 소련과 미국의 팀들은 독립적으로 루더포디움과 더브늄을 만들었습니다.이러한 요소의 합성을 위한 명명 및 크레딧은 수년 동안 해결되지 않았지만, 결국 1992년 IUPAC/IUPAP에 의해 공유 크레딧이 인정되었습니다.1997년, IUPAC은 미국이 선택한 이름들이 이미 존재하는 많은 합성 원소들에 사용되었기 때문에 러시아 팀이 작업했던 더브나 시를 기리기 위해 더브늄의 현재 이름을 부여하기로 결정했습니다. 반면 러더포디움(미국 팀에 의해 선택된)이라는 이름은 104번 원소에 받아들여졌습니다.

마지막 열세번째

한편, 미국팀은 해조르기움을 만들었고, 다음 여섯 원소는 독일팀에 의해 만들어졌습니다: 보흐리움, 하시움, 마이스터늄, 다름슈타티움, 로엔트게늄, 코페르니슘.113번 원소 니혼늄은 일본팀에 의해 만들어졌고, 마지막으로 알려진 5개 원소인 플레로븀, 모스크바늄, 리버모륨, 테네시, 오가네손은 러시아와 미국의 협력으로 만들어졌고 주기율표의 7번째 줄을 완성했습니다.

합성 원소 목록

다음 요소는 지구에서 자연적으로 발생하지 않습니다.모두 초우라늄 원소이며 원자 번호는 95 이상입니다.

요소명 화학의
기호.		 아토믹
번호		 초확정
종합의
아메리슘 암 95 1944
큐륨 cm 96 1944
베르켈륨 Bk 97 1949
칼리포늄 Cf 98 1950
아이슈타인 에스 99 1952
페르미움 Fm 100 1952
멘델레비움 Md 101 1955
노벨륨 아니요. 102 1966
로렌시움 Lr 103 1961
러더포디움 Rf 104 1966 (USR), 1969 (USR) *
더브늄 Db 105 1968년(미국), 1970년(미국) *
시보리움 Sg 106 1974
보흐리움 Bh 107 1981
하시움 허스 108 1984
마이트네륨 Mt 109 1982
다름슈타티움 디에스 110 1994
로엔트게늄 Rg 111 1994
코페르니슘 Cn 112 1996
니혼이움 Nh 113 2003–04
플레로비움 Fl 114 1999
모스크바 주 맥씨 115 2003
리버모륨 Lv 116 2000
테네시주 Ts 117 2010
오가네손 오그 118 2002
* 검색에 대한 공유 크레딧.

다른 요소들은 일반적으로 합성을 통해 생성됩니다.

원자 번호 1부터 94까지의 모든 원소들은 적어도 미량의 자연적으로 발생하지만, 자연에서 발견되기 전에 합성을 통해 발견된 테크네튬, 프로메튬, 아스타틴, 넵투늄, 플루토늄과 같은 원소들은 합성을 통해 생성되는 경우가 많습니다.

요소명 화학의
기호.		 아토믹
번호		 초확정
발견.		 자연에서의 발견
테크네튬 Tc 43 1937 1962
프로메튬 pm 61 1945 1965
폴로늄 포 84 1898
아스타틴 앳 85 1940 1943
프랑슘 Fr 87 1939
악티늄 아크 89 1902
프로탁티늄 파 91 1913
넵투늄 Np 93 1940 1952
플루토늄 푸 94 1940 1941–42

참고문헌

  1. ^ Kulkarni, Mayuri (15 June 2009). "A Complete List of Man-made Synthetic Elements". ScienceStuck. Retrieved 15 May 2019.
  2. ^ 예를 들어 주기율표를 참조하십시오.
  3. ^ "WebElements Periodic Table » Technetium » historical information". www.webelements.com. Webelements. Retrieved 7 November 2019.
  4. ^ Bradford, Alina (8 December 2016). "Facts About Plutonium". LiveScience. Retrieved 16 May 2019.
  5. ^ Redd, Nola (November 2016). "How Was Earth Formed?". Space.com. Retrieved 16 May 2019.
  6. ^ "Synthetic elements". Infoplease. Retrieved 16 May 2019.
  7. ^ Kulkarni, Mayuri (15 June 2009). "A Complete List of Man-made Synthetic Elements". ScienceStuck. Retrieved 16 May 2019.
  8. ^ Helmenstine, Anne Marie. "Technetium or Masurium Facts". ThoughtCo. Retrieved 15 May 2019.
  9. ^ "Technetium decay and its cardiac application". Khan Academy. Retrieved 15 May 2019.
  10. ^ Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "The NUBASE2020 evaluation of nuclear properties" (PDF). Chinese Physics C. 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae.
  11. ^ Stewart, Doug. "Technetium Element Facts". Chemicool. Retrieved 15 May 2019.
  12. ^ Bentor, Yinon. "Periodic Table: Technetium". Chemical Elements. Retrieved 15 May 2019.
  13. ^ Hammond, C. R. (2004). "The Elements". Handbook of Chemistry and Physics (81st ed.). CRC press. ISBN 978-0-8493-0485-9.
  14. ^ Moore, C. E. (1951). "Technetium in the Sun". Science. 114 (2951): 59–61. Bibcode:1951Sci...114...59M. doi:10.1126/science.114.2951.59. PMID 17782983.
  15. ^ Dixon, P.; Curtis, David B.; Musgrave, John; Roensch, Fred; Roach, Jeff; Rokop, Don (1997). "Analysis of Naturally Produced Technetium and Plutonium in Geologic Materials". Analytical Chemistry. 69 (9): 1692–9. doi:10.1021/ac961159q. PMID 21639292.
  16. ^ Curtis, D.; Fabryka-Martin, June; Dixon, Paul; Cramer, Jan (1999). "Nature's uncommon elements: plutonium and technetium". Geochimica et Cosmochimica Acta. 63 (2): 275. Bibcode:1999GeCoA..63..275C. doi:10.1016/S0016-7037(98)00282-8.
  17. ^ 크렙스, 로버트 E.우리 지구 화학 원소의 역사와 사용 : 참고 가이드, Greenwood Publishing Group, 2006, ISBN 0-313-33438-2 p.322
  18. ^ Hall, Nina (2000). The New Chemistry: A Showcase for Modern Chemistry and Its Applications. Cambridge University Press. pp. 8–9. ISBN 978-0-521-45224-3.
  19. ^ Ghiorso, Albert (2003). "Einsteinium and Fermium". Chemical & Engineering News Archive. 81 (36): 174–175. doi:10.1021/cen-v081n036.p174.

외부 링크