Digital Tهينك Tank (DTT)

تمكن العلماء من اكتشاف بعض خصائص أينشتينيوم

نجح مختبر لورنس بيركلي الوطني (LBNL) في إجراء القياسات الأولى لطول الرابطة الذرية لـ الآينشتانيوم نفذ. هذه إحدى الخصائص الأساسية لتفاعل العنصر مع الذرات والجزيئات الأخرى. على الرغم من الآينشتانيوم تم اكتشافه قبل 70 عامًا ، ولا يُعرف الكثير عنه. هذا بسبب صعوبة الحصول على العنصر وهو شديد النشاط الإشعاعي.

الآينشتانيوم تم اكتشافه عام 1952 من قبل ألبرت غيورسو في بقايا انفجار قنبلة نووية حرارية. أثناء الانفجار ، تلتقط نواة 238U 15 نيوترونًا ويتم تكوين 253U ، والتي تصبح بعد انبعاث 7 إلكترونات 253Es.
كان لدى الفريق العلمي ، بقيادة البروفيسور ريبيكا أبيرجيل من LBNL وستوش كوزيمور من مختبر لوس ألاموس الوطني ، أقل من 250 نانوجرام من العنصر المتاح.

"حول الآينشتانيوم غير معروف كثيرًا. إنه إنجاز كبير أنه سُمح لنا بإجراء بحث حوله في الكيمياء غير العضوية. هذا مهم لأن لدينا الآن فهمًا أفضل لكيفية تصرف أينشتينيوم ويمكننا استخدام هذه المعرفة لتطوير مواد جديدة وتقنيات جديدة. ليس بالضرورة مع الآينشتانيوم، ولكن أيضًا مع الأكتينيدات الأخرى. كما سيكون لدينا فهم أفضل للجدول الدوري للعناصر "، كما يقول أبيرجيل.

تم إجراء التحقيقات في مرافق البحث الحديثة: المسبك الجزيئي في Berkeley Lab و Stanford Synchrotron Radiation Lightsource في SLAC National Accelerator Laboratory. استخدم الباحثون طيف اللمعان اوند امتصاص الأشعة السينية.

ولكن قبل إجراء البحث ، كان لابد من استخراج أينشتينيوم بنفسه. لم يكن الأمر سهلا. تم تصنيع العنصر في مفاعل النظائر عالية التدفق في مختبر أوك ريدج الوطني. هذا هو أحد الأماكن القليلة في العالم حيث يمكن إنتاج أينشتينيوم. يتم إنشاؤه عن طريق قصف Kyur بالنيوترونات. يؤدي هذا إلى سلسلة كاملة من التفاعلات الكيميائية. وهذا هو المكان الذي حدثت فيه المشكلة الأولى. كانت العينة ملوثة بشدة بولاية كاليفورنيا. من الصعب للغاية الحصول على الكمية المناسبة من أينشتينيوم النقي.



كان على فريق العلماء التخلي عن الخطة الأصلية لاستخدام علم البلورات بالأشعة السينية ، وهي تقنية تعتبر المعيار الذهبي لدراسة بنية العينات عالية الإشعاع. تتطلب هذه التقنية عينة معدنية بحتة. لذلك أصبح من الضروري تطوير تقنية فحص جديدة تمكن من هيكل آينشتينيوم لعينة ملوثة. جاء علماء لوس ألاموس للإنقاذ من خلال تطوير أداة مناسبة لجمع العينة.

في وقت لاحق اضمحلال الآينشتانيوم تتقن. استخدم العلماء 254 ، أحد أكثر النظائر استقرارًا ، مع عمر نصف يبلغ 276 يومًا. لم يكن لديهم الوقت لإجراء بعض التجارب المخطط لها إلا عندما تفشى الوباء وأغلق المختبر. بحلول الوقت الذي تمكن فيه العلماء من العودة إلى هناك ، كان معظم العنصر قد تلاشى بالفعل.

ومع ذلك ، فقد تمكنوا من قياس طول الروابط الذرية وتحديد بعض خصائص أينشتينيوم التي تختلف عن خصائص البقية. الأكتينيدات مميز. "قد لا يبدو تحديد أطوال الروابط مثيرًا للاهتمام ، لكنه أول شيء يريد العلماء الذين يدرسون كيفية اتحاد المعادن مع الجزيئات الأخرى معرفته. ما نوع التفاعلات الكيميائية التي تحدث عندما تتحد الذرات المفحوصة مع ذرات أخرى؟

بمجرد أن نعرف كيف سترتب الذرات نفسها في جزيء يحتوي على أينشتينيوم ، يمكننا البحث عن الخصائص الكيميائية لتلك الجزيئات التي تهمنا. كما يسمح لنا بتحديد الاتجاهات في الجدول الدوري للعناصر. مع توفر هذه البيانات ، نفهم بشكل أفضل كيف تتصرف جميع الأكتينيدات. ويوضح البروفيسور أبيرجيل أن لدينا عناصر ونظائرها المفيدة في الطب النووي أو في إنتاج الطاقة.



سيسمح لنا الاكتشاف أيضًا بفهم ما يكمن وراء الجدول الدوري الحالي ويمكن أن يسهل اكتشاف عناصر جديدة. لقد بدأنا الآن في فهم ما يحدث بشكل أفضل مع اقترابنا من نهاية الجدول الدوري. يمكننا أيضًا جدولة تجارب أينشتينيوم لاكتشاف المزيد من العناصر. على سبيل المثال ، تم اكتشاف العناصر التي عرفناها في السنوات العشر الماضية ، مثل tene ، بمساعدة Berkel. إذا تمكنا من الحصول على ما يكفي من أينشتينيوم النقي ، فيمكننا استخدام هذا العنصر كهدف في التجارب التي تخلق عناصر جديدة. دعونا نقترب من جزيرة الاستقرار المحسوبة نظريًا بهذه الطريقة. جزيرة الاستقرار هذه هي المنطقة المحسوبة نظريًا من الجدول الدوري، حيث يمكن أن توجد العناصر فائقة الثقل لدقائق أو ربما حتى أيام ، على عكس العناصر الموجودة حاليًا فائقة الثقل ، والتي يتم حساب أوقات نصف الاضمحلال فيها بالميكروثانية.