合成元素
铜臭 / 2022-08-12
人工核反应的广泛研究，使得周期表中长久留下的空格得以填滿，而人工放射性又使得超微量的存在也能借助于較体加以檢定。
1.超鈾元素的合成
超鈾元素的人工合成是从1940年开始的。麦克密侖(McMil-lan)和阿倍尔孙(Abelson)用中子照射鈾238,得鎿239,具有半衰期2.3天的β放射性。同年，西保格(Seaborg)等用氘核射击鈾238而获得鈈238,但是最重要的鈈239同位素是由西保格等在次年用中子射击鈾238而发現的。
合成超鈾元素时所应用的原子核反应类型，主要有四种:
(i)中子射击，产生(n, r)型蛻变，然后由于新核射出β质点而增加核荷数，即得原子序較大的元素。
(ii)用人工α粒子流射击，进行(α, n)型或(α, 2n)型蛻变，从而获得原子序增加2的新元素。
(iii)放母核在原子堆中，使中子連渡射进核中，产生例如(14n, 5β)型的蛻变，由此得到原子序增加5的新元素。
(iv)用人工加速的C⁶⁺离子(碳核)流射击母核，户生如(C, 3n)型的概变，得出原子序增加6的新元素。
超仙元素的合成方式根多，并且各个元索的同位案也很多，例如鈈有12 个放射性同位素，其申以鈈239为最重要，它是α放射体，半襄期24, 360年。最长寿命的是鈈244,半囊期在10⁷年以上。个仅举出若干同位素的合成，共中包括了由93玉102号元素的合成铄种新元案都用底线划出。
西保格于1955年合成們，鍆是第101号元素。用41兆电子伏特的人工α质点流射击99号鎄253的核(10⁹个原子)，得到17个鍆256的原子。鍆256的放射性是K电子伴获，牛衰期是0.5小时。们的化学檢定，系根据离子交换柱中的淋洗程序，即按着101号鍆、100号鑽和09号鎄的程序而先后淋 洗下来。“鍆(Mendelevium)" 是用来紀念周期律发现者門捷列夫的。
102号元素錯(Nobelium)是西保格等在1958用¹²C射击鋦246而获得的，其质蛋数为254,有α放射性，半襄期为3秒。
1961年，基奥索(Ghiorso)等用10B或1IB射击铜，制得103号元素端(Lawreneium),质量数257,放射a粒子，半襄期8秒。
2.鎿放射系
三个天然放射系的“始祖”(最初母核)是鈾238、鈾235和釷232,它們的半夜期都和地壳年龄属于可比拟的数量级(在±1个数量级之内)。在每个系中，所有的核质量相差都是4或4的倍数，因为每一次α蛻变导致质量差4,而β蜕变不影响质量数，故有表27-11所示的规律性。
由此自然发生一个問题，是否有“4n+1" 的放射性系存在?超鈾元素鎿的一速串的就变，也形成一个放射性系，叫做鎿系，母核为Np²³⁷,在系中所有的核具有质量数4n+1,正好作为27-11表的补充。
表27-11 天然放射性系的质量数
| 放射性系 |
最初母核 |
系内各核的质量数
（n=整数）
|
|
釷
鈾
錒
|
Tn²³²
U²³⁸
U²³⁵
|
4n
4n+2
4n+3
|
鎿放射系的蛻变过程見表27-12。这个系不以稳定性鉛同位素为終点。
而以稳定性鉍209同位素为最末的一个成員。由于鎿237的半衰期(2.20×10⁶年)比地壳年龄小三个数量級，因此鎿在地壳中只有极微量存在。
根据超鈾元素各种同位素的衰变特征，可以把它們归納到四个放射性大 系中，即釷系(4n)、 鎿系(4n+1)、 鈾系(4n+2)錒系(4n+3)。例如，Md²⁵⁶、Cf²⁴⁸、Cf²⁴⁴等經过若干衰变后接入釷系; Cf²⁵³、 Bk²⁴⁵、 Cm²⁴¹等——鎿 系; Fm²⁵⁰、Es²⁵⁴、Es²⁴⁶ Bk²⁵⁰一鈾 系; Es²⁵⁵、Es²⁴⁷等——錒系。
![1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯](images/201812/thumb_img/1103_thumb_G_1545291985569.jpg)
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