Трансурановые элементы

В 1940 г. «корабль» ядерной физики вышел в море под на­званием «трансурановые элементы». С тех пор, плывя среди обломков нестабильных ядер, «команда» с надеждой всматривается в даль, пытаясь найти «острова стабильно­сти», о которых говорится в научных манускриптах.

Химические элементы с Z > 92, расположенные в пери­одической таблице Менделеева за ураном, называют транс­урановыми элементами. Все известные трансураны радиоак­тивны, период полураспада у них меньше возраста Земли, поэтому все они, даже если и присутствовали в земных поро­дах на стадии образования Земли, за время ее существования (~5 • 10⁹ лет) должны были практически полностью подверг­нуться распаду. В природных минералах было найдено ни­чтожное количество только самого долгоживущего из извест­ных трансурановых элементов — плутония (Т_½ = 8,1 • 10⁷ лет). Этот факт достаточно удивителен, так как до сегодняшних дней дожило всего ~ ½⁶⁰ часть первоначальных ядер ²⁴⁴Pu.

Есть совсем фантастиче­ские проекты использова­ния сверхтяжелых урано­вых руд (если они когда-нибудь будут найде­ны). Ожидается, что кри­тическая масса такого ве­щества составляет всего лишь несколько милли­граммов. Это позволяет говорить о создании ми­ниатюрных источников ядерной энергии — реак­торов, которые могут уме­ститься в кармане. Материал с сайта http://worldof.school

Значительный интерес представляет изучение свойств сверхтяжелых атомов. Никто пока не мо­жет однозначно сказать, справедлив ли закон Менделеева в области трансурановых элементов. Будут ли похожими хими­ческие свойства ртути и ее тяжелого аналога экартути — 112-го элемента, свинца и экасвинца — 114-го элемента? Дело в том, что с ростом порядко­вого номера элемента рез­ко (примерно как Z²) воз­растает энергия электро­нов ближайшего к ядру K-слоя. В трансурановых атомах эти электроны ста­новятся релятивистскими. Например, энергия K-элек­трона в атоме 114-го эле­мента должна быть почти вдвое больше, чем в свин­це. Соответственно сдви­гаются энергетические уровни и других электро­нов в атоме, в том числе валентных, которые и оп­ределяют химические свойства элемента. Ожи­дается, например, что сверхтяжелые элементы должны быть более лету­чими по сравнению со сво­ими более легкими анало­гами.