초우라늄 원소
Transuranium element초우라늄 원소(초우라늄 원소라고도 함)는 원자 번호가 우라늄의 원자 번호인 92보다 큰 화학 원소입니다.이들 원소는 모두 합성되어 불안정하며 다른 원소로 방사성 붕괴됩니다.
개요
원자 번호 1~92의 원소 중 대부분은 자연에서 발견되며, 안정적인 동위원소(수소 등) 또는 매우 긴 수명 방사성 동위원소(우라늄 등)를 가지거나 우라늄과 토륨(라돈 등) 붕괴의 일반적인 붕괴 생성물로 존재한다.예외는 원소 43, 61, 85 및 87이다. 네 가지 모두 자연에서 발생하지만 우라늄과 토륨 붕괴 사슬의 아주 작은 가지에서만 발생하며, 따라서 모든 저장 요소 87은 자연이 아닌 실험실에서 합성하여 처음 발견되었다(그리고 심지어 원소 87도 자연에서 직접 나온 것이 아니라 부모의 정제된 샘플에서 발견되었다)..
원자 번호가 더 높은 모든 원소가 실험실에서 처음 발견되었고, 나중에 자연에서 넵투늄과 플루토늄도 발견되었다.그것들은 모두 방사성 물질로 지구의 나이보다 반감기가 훨씬 짧기 때문에, 이 원소들의 원시 원자들은, 만약 그들이 지구 형성에 존재했다면, 오래 전에 부패했다.우라늄이 풍부한 암석에는 미량의 넵투늄과 플루토늄이 형성되어 있으며, 핵무기 대기 시험 중에 소량이 생산된다.이 두 원소는 후속 베타 붕괴와 함께 우라늄 광석의 중성자 포획에서 생성된다(예: U + n → U → Np → Pu).
플루토늄보다 무거운 모든 원소는 완전히 합성이다; 그것들은 원자로나 입자 가속기에서 만들어진다.이들 원소의 반감기는 원자수가 증가함에 따라 감소하는 일반적인 추세를 보인다.그러나 퀴륨과 두브늄의 여러 동위원소를 포함한 예외가 있다.원자 번호 110~114에 가까운 이 시리즈의 일부 무거운 원소는 이러한 추세를 깨고 [1]안정성의 이론적인 섬으로 구성된 원자력 안정성의 증가를 보여주는 것으로 생각된다.
무거운 초우라늄 원소는 생산하기 어렵고 비싸며 원자 번호와 함께 가격이 빠르게 상승한다.2008년 현재 무기급 플루토늄 비용은 [2]g당 약 4000달러, 칼리포늄은 [3]g당 6000만달러를 넘어섰다.아인슈타인늄은 거시적인 [4]양으로 생성된 원소 중 가장 무거운 원소이다.
아직 발견되지 않았거나 발견되지 않았지만 아직 공식적으로 명명되지 않은 초우라늄 원소는 IUPAC의 체계적 원소 이름을 사용합니다.초우라늄 원소의 명칭은 논란의 원인이 될 수 있다.
초우라늄 원소 검출 및 명명
지금까지 기본적으로 모든 초우라늄 원소는 4개의 실험실에서 발견되었다. 미국 로렌스 버클리 국립연구소(원소 93-101, 106 및 103-105), 러시아 핵연구 공동연구소(원소 102 및 114-118, 103-105), GSI 헬츠 센터(GSI Heltz Center)이다.독일의 이온 연구(원소 107~112), 일본의 RIKEN(원소 113)이다.
- 1945-1974년 동안 주로 에드윈 맥밀런, 글렌 시보그, 앨버트 기오르가 이끈 버클리 캘리포니아 대학의 방사선 연구소(현 로렌스 버클리 국립 연구소)는 다음과 같이 구성되었다.
- 93. 넵투늄, Np는 해왕성이 우라늄을 따르고 해왕성은 천왕성을 따라 행성순서(1940년).
- 94. 플루토늄, Pu는 당시 행성 [a]명왕성의 이름을 따왔으며, 이는 넵투늄을 따랐고 명왕성은 태양계에서 해왕성을 따랐다(1940년).
- 95. Americium, Am. 유로피움과 유사하기 때문에 이름이 붙여졌고, 그래서 그것이 처음 생산된 대륙의 이름을 따서 명명되었다(1944년).
- 96. 퀴륨, Cm은 최초의 방사성 원소를 분리(1944년)한 유명한 과학자 피에르 퀴리와 마리 퀴리의 이름을 딴 것으로, 그 가벼운 아날로그 가돌리늄은 요한 가돌린의 이름을 따왔다.
- 97. 버클리움, Bk. 버클리 캘리포니아 대학이 있는 버클리 시의 이름을 따서 명명되었다(1949년).
- 98. 캘리포니아, Cf. 대학이 위치한 캘리포니아 주(1950년)의 이름을 따서 Californium).
- 99. 이론 물리학자 알버트 아인슈타인의 이름을 딴 아인슈타인, Es.
- 100. 페르미움, Fm. 최초의 제어 연쇄 반응을 일으킨 물리학자 엔리코 페르미의 이름을 따서 명명되었다(1952년).
- 101. 멘델레비움, Md는 러시아 화학자 드미트리 멘델레예프의 이름을 딴 것으로, 화학 원소의 주기율표의 주요 작성자(1955년).
- 102. 알프레드 노벨(1958)의 이름을 딴 노벨륨.이 발견은 JINR에 의해서도 주장되었는데, JINR은 프레데릭 졸리오퀴리의 이름을 따서 졸리오튬(Jl)이라고 명명했다.IUPAC는 JINR이 이 원소를 설득력 있게 합성한 첫 번째 사람이었다고 결론지었지만, 노벨륨이라는 이름은 문헌에 깊이 뿌리박혀 있었다.
- 103. 어니스트 O의 이름을 딴 로렌슘, Lr. 사이클로트론의 개발로 가장 잘 알려진 물리학자 로렌스는 로렌스 리버모어 국립 연구소와 로렌스 버클리 국립 연구소의 이름을 딴 사람이다(1961년).이 발견은 JINR에 의해서도 주장되었는데, JINR은 어니스트 러더포드의 이름을 따서 러더포디움(Rf)이라고 제안했다.IUPAC는 문헌에 자리 잡은 로렌슘이라는 이름을 유지한 채 신용을 공유해야 한다고 결론지었다.
- 104. 원자핵의 개념을 담당한 어니스트 러더포드의 이름을 딴 러더포디움, Rf(1968).이 발견은 주로 게오르기 플리오로프가 이끄는 러시아 두브나(당시 소련)의 핵연구 공동연구소(JINR)에 의해서도 주장되었다. 그들은 이 원소를 이고르 쿠르차토프의 이름을 따서 쿠르차토비움(Ku)이라고 명명했다.IUPAC는 신용을 공유해야 한다고 결론지었다.
- 105. Dubnium, Db. JINR이 위치한 두브나 시의 이름을 딴 원소.원래는 버클리 그룹(1970년)에 의해 오토 한을 기리기 위해 "하늄"으로 명명되었지만 1997년 국제 순수 응용 화학 연합에 의해 이름이 변경되었습니다.이 발견은 또한 JINR에 의해 주장되었고, JINR은 Niels Bohr의 이름을 따서 Nielsbohrium (Ns)이라고 명명했다.IUPAC는 신용을 공유해야 한다고 결론지었다.
- 106. 글렌 T의 이름을 딴 시보르기움, Sg. 시보그이 이름은 Seaborg가 아직 살아있었기 때문에 논란을 일으켰지만, 결국 국제 화학자들에 의해 받아들여졌다.이 발견은 JINR에 의해서도 주장되었다.IUPAC는 버클리 팀이 이 원소를 설득력 있게 합성한 최초의 팀이라고 결론지었다.
- 1980-2000년 독일 헤센주 다름슈타트에 있는 Gesellschaft für Schwerionenforschung(Society for Heavy Ion Research)은 주로 고트프리트 뮌헨베르크, 페터 암브루스터, 시구르드 호프만이 이끌었다.
- 107. Bhrium, Bh는 덴마크 물리학자 닐스 보어의 이름을 딴 것으로 원자의 구조를 설명하는 데 중요하다(1981년).이 발견은 JINR에 의해서도 주장되었다.IUPAC는 GSI가 이 원소를 확실하게 합성한 최초의 사례라고 결론지었다.GSI 팀은 원래 원소 105에 대한 명명 분쟁을 해결하기 위해 닐스보히움(Ns)을 제안했지만, 원소 이름에 과학자의 이름을 사용한 전례가 없었기 때문에 IUPAC에 의해 변경되었다.
- 108. Hassium, Hs. 이 작업이 수행된 독일 연방 국가 헤센의 라틴어 이름에서 이름을 따왔다(1984년).이 발견은 JINR에 의해서도 주장되었다.IUPAC는 GSI가 JINR의 선구적 업적을 인정하면서 이 요소를 설득력 있게 합성한 최초의 사례라고 결론지었다.
- 109. 핵분열을 연구한 최초의 과학자 중 한 명인 오스트리아의 물리학자 리제 마이트너의 이름을 딴 마이트네륨산(1982년).
- 110. Darmstadium, Ds. 이 작업이 수행된 도시 독일의 Darmstadt에서 이름을 따왔다(1994년).이 발견은 앙리 베크렐의 이름을 따 베크렐리움이라는 이름을 제안한 JINR과 105원소에 대한 논쟁을 해결하기 위해 한늄이라는 이름을 제안한 LBNL에 의해서도 주장되었다.IUPAC는 GSI가 그 원소를 확실하게 합성한 최초의 사람이었다고 결론지었다.
- 111. X선 발견자 빌헬름 콘라트 뢴트겐의 이름을 딴 Rg.
- 112. 천문학자 니콜라우스 코페르니쿠스의 이름을 딴 코페르니슘 Cn.
- 주로 모리타 고스케가 이끄는 일본 사이타마현 와코시의 리카가쿠 겐큐쇼(RIKEN):
- 2000년 이후 러시아 두브나의 핵연구 공동연구소(JINR)는 주로 유리 오가네시안 주도로 로렌스 리버모어 국립연구소(LLNL)를 비롯한 여러 다른 연구소와 협력했다.
- 114. 플레로비움, Flerovium, Fl.소련 물리학자 게오르기 플리로프의 이름을 따왔다(1999년).
- 115. moscovium, Mc. 원소가 발견된 러시아 모스크바 주의 이름을 따서 명명되었다(2004년).
- 116. 간모륨, Lv. 발견의 공동 연구자인 Lawrence Livermore National Laboratory에서 이름을 따왔다(2000년).
- 117. 테네신, Ts. 원소 합성에 필요한 버클륨 타깃이 제조된 테네시 지역의 이름을 따 명명되었다(2010).
- 118. Oganesson, Og는 JINR팀을 이끌고 114~118번 원소를 발견한 유리 오가네시안(2002)의 이름을 딴 것이다.
초중량 원소
슈퍼헤비원소(superheavy atoms, 보통 SHE로 약칭됨)는 보통 러더포듐(원자번호 104)으로 시작하는 트랜스젠티니드 원소를 말합니다.그것들은 인공적으로 만들어졌을 뿐이고,[5][6] 현재 실용적인 목적을 가지고 있지 않다. 왜냐하면 그들의 짧은 반감기가 몇 분에서 몇 밀리초 사이의 매우 짧은 시간 후에 썩게 하기 때문이다.
초중량 원자는 모두 20세기 후반부터 만들어졌으며 21세기에도 기술이 발전하면서 지속적으로 만들어지고 있다.그것들은 입자 가속기의 원소를 폭격함으로써 만들어진다.예를 들어, 캘리포니아-249와 탄소-12의 핵융합은 루더포듐-261을 생성한다.이들 원소는 원자 규모로 대량으로 생성되며 대량 생성 방법은 [5]발견되지 않았다.
적용들
초우라늄 원소는 다른 초중량 [7]원소를 합성하기 위해 사용될 수 있다.안정섬의 요소들은 소형 핵무기 [8]개발을 포함한 잠재적으로 중요한 군사적 응용 분야를 가지고 있다.잠재적인 일상 용도는 방대합니다. 아메리슘 원소는 연기 감지기나 분광계 [9][10]같은 장치에 사용됩니다.
「 」를 참조해 주세요.
- 보스-아인슈타인 응축수(슈퍼아톰이라고도 함)
- 안정의 섬
- 마이너 액티니드
- 초우라늄 폐기물을 저장할 수 있는 깊은 지질 저장고
레퍼런스
- ^ Considine, Glenn, ed. (2002). Van Nostrand's Scientific Encyclopedia (9th ed.). New York: Wiley Interscience. p. 738. ISBN 978-0-471-33230-5.
- ^ Morel, Andrew (2008). Elert, Glenn (ed.). "Price of Plutonium". The Physics Factbook. Archived from the original on 20 October 2018.
- ^ Martin, Rodger C.; Kos, Steve E. (2001). Applications and Availability of Californium-252 Neutron Sources for Waste Characterization (Report). CiteSeerX 10.1.1.499.1273.
- ^ Silva, Robert J. (2006). "Fermium, Mendelevium, Nobelium and Lawrencium". In Morss, Lester R.; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (eds.). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (Third ed.). Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media. ISBN 978-1-4020-3555-5.
- ^ a b Heenen, Paul-Henri; Nazarewicz, Witold (2002). "Quest for superheavy nuclei" (PDF). Europhysics News. 33 (1): 5–9. Bibcode:2002ENews..33....5H. doi:10.1051/epn:2002102. Archived (PDF) from the original on 20 July 2018.
- ^ Greenwood, Norman N. (1997). "Recent developments concerning the discovery of elements 100–111" (PDF). Pure and Applied Chemistry. 69 (1): 179–184. doi:10.1351/pac199769010179. S2CID 98322292. Archived (PDF) from the original on 21 July 2018.
- ^ Lougheed, R. W.; et al. (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.
- ^ Gsponer, André; Hurni, Jean-Pierre (1997). The Physical Principles of Thermonuclear Explosives, Intertial Confinement Fusion, and the Quest for Fourth Generation Nuclear Weapons (PDF). International Network of Engineers and Scientists Against Proliferation. pp. 110–115. ISBN 978-3-933071-02-6. Archived (PDF) from the original on 6 June 2018.
- ^ "Smoke Detectors and Americium", Nuclear Issues Briefing Paper, vol. 35, May 2002, archived from the original on 11 September 2002, retrieved 2015-08-26
- ^ 핵데이터 뷰어 2.4, NNDC
추가 정보
- Eric Scerri, A Very Short Introduction to the Periodic Table, Oxford, Oxford, 2011.
- 슈퍼헤비 엘리먼트
- 핵문제를 위한 알소스 디지털 라이브러리의 초우라성 원소에 대한 주석 참조 목록.
- 초우라늄 원소
- Super Heavy Elements 네트워크 공식 웹사이트(유럽 통합 인프라 이니셔티브 EURONS 네트워크)
- 다름슈타디움 이상
- Christian Schnier, Joachim Feuerborn, 이봉준:지상광물 중 초우라늄 원소 흔적은? (온라인, PDF-Datei, 493kB)
- Christian Schnier, Joachim Feuerborn, 이봉준:에너지 싱크로트론 방사선이 높은 XRF를 이용한 지상광물 중 초중원소(SHE) 탐색(온라인, PDF-Datei, 446kB)