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Rf 104

Rutherfordium (Rf)

transition-metal
周期: 7 族: 4 ブロック: d

Solid

標準原子量

263 u

電子配置

[Rn] 7s2 5f14 6d2

融点

2126.85 °C

沸点

5526.85 °C

密度

2.33e+4 kg/m³

酸化数

+3, +4

電気陰性度(Pauling)

データなし

第1イオン化エネルギー

6.02 eV

発見年

1964

原子半径

150 pm

詳細

名称の由来 Named in honor of Ernest Rutherford
発見国 United States
発見者 A. Ghiorso, et al

Rutherfordium is a synthetic transactinide element and the first member of the 6d transition-metal series. All confirmed isotopes are radioactive and short-lived, so its chemistry is studied atom by atom. Chemical experiments show behavior broadly consistent with a group 4 element, analogous to hafnium and zirconium, with the +4 oxidation state dominant in aqueous and halide systems. Relativistic effects and nuclear instability make direct measurements difficult.

Rutherfordium does not occur naturally in the Earth’s crust. Credit for the first synthesis of this element is given jointly to Albert Ghiorso and his team at the University of California in Berkeley and Georgi Flerov and his team at the Joint Institute for Nuclear Research (JINR) in Dubna, Russia. The element is named for Ernest Rutherford (Fig. IUPAC.104.1), who won the Nobel Prize for developing the theory of radioactive transformations [645].

Rutherfordium is of interest in particle physics research, but it has no commercial applications. 261Rf was one of the decay products used to confirm the synthesis of copernicium in a particle accelerator experiment [634].

Rutherfordium named after Ernest Rutherford.

Scientists working at the Joint Institute for Nuclear Research in Dubna, Russia, first reported the production of rutherfordium in 1964. They bombarded atoms of plutonium-242 with ions of neon-22, forming what they believed to be atoms of rutherfordium-260 and four free neutrons. In 1969, a group of scientists working at the Lawrence Radiation Laboratory, now known as the Lawrence Berkeley Laboratory, in Berkeley, California, attempted to confirm the Dubna group's discovery. Lacking the equipment needed to accelerate neon ions, the Berkeley group, led by Albert Ghiorso, bombarded atoms of californium-248 and californium-249 with ions of carbon-12 and carbon-13, producing atoms of rutherfordium-257, rutherfordium-258, rutherfordium-259 and rutherfordium-261. They were, however, unable to produce the same isotope as the Dubna group. Credit for the discovery of rutherfordium is still under debate. Rutherfordium's most stable isotope, rutherfordium-263, has a half-life of about 10 minutes and decays through spontaneous fission.

In 1964, workers at the Joint Nuclear Research Institute at Dubna (U.S.S.R.) bombarded plutonium with accelerated 113 to 115 MeV neon ions. By measuring fission tracks in a special glass with a microscope, they detected an isotope that decays by spontaneous fission. They suggested that this isotope, which had a half-life of 0.3 +/- 0.1 s might be 260-104, produced by the following reaction: 242Pu + 22Ne >260Rf +4n.

Element 104, the first transactinide element, is expected to have chemical properties similar to those of hafnium. It would, for example, form a relatively volatile compound with chlorine (a tetrachloride).

The Soviet scientists have performed experiments aimed at chemical identification, and have attempted to show that the 0.3-s activity is more volatile than that of the relatively nonvolatile actinide trichlorides. This experiment does not fulfill the test of chemically separating the new element from all others, but it provides important evidence for evaluation. Data issued by Soviet scientists reduced the half-life of the isotope they worked with from 0.3 to 0.15 s.

画像

性質

物理的性質

原子半径(経験値)
150 pm 全元素の原子半径(経験値)を比較 →
密度
2.33 × 104 kg/m³ 全元素の密度を比較 →
標準温度・圧力(STP)での相
固体 全元素の標準温度・圧力(STP)での相を比較 →
融点
2126.85 °C 全元素の融点を比較 →
沸点
5526.85 °C 全元素の沸点を比較 →

化学的性質

電子親和力
0.65 eV
第1イオン化エネルギー
6.02 eV 全元素の第1イオン化エネルギーを比較 →
第2イオン化エネルギー
14.350049 eV 全元素の第2イオン化エネルギーを比較 →
第3イオン化エネルギー
23.840082 eV 全元素の第3イオン化エネルギーを比較 →
第4イオン化エネルギー
31.87011 eV 全元素の第4イオン化エネルギーを比較 →
第5イオン化エネルギー
64.00022 eV 全元素の第5イオン化エネルギーを比較 →
酸化数
+3, +4 全元素の酸化数を比較 →
価電子
4 全元素の価電子を比較 →
電子配置
[Rn] 7s2 5f14 6d2

熱力学的性質

データなし

原子核

陽子数
104 全元素の陽子数を比較 →
中性子数
162 全元素の中性子数を比較 →
既知の同位体
16 全元素の既知の同位体を比較 →
安定同位体
0 全元素の安定同位体を比較 →
質量数(最も安定な同位体)
267
最も安定な同位体
Rf-266
発見年
1964

存在度

データなし

結晶構造

データなし

電子構造

各電子殻の電子数
2, 8, 18, 32, 32, 10, 2 全元素の各電子殻の電子数を比較 →

識別子

CAS登録番号
53850-36-5 全元素のCAS登録番号を比較 →
項記号
3F2
InChI
InChI=1S/Rf
InChI Key
YGPLJIIQQIDVFJ-UHFFFAOYSA-N

電子配置 予測値

イオンの電荷
陽子 104
電子 104
電荷 中性
電子配置 Rf: 5f¹⁴ 6d² 7s²
電子配置
予測値
[Rn] 5f¹⁴ 6d² 7s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶ 5f¹⁴ 6d² 7s²
軌道図
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
2/2
4d
10/10
5p
6/6
6s
2/2
4f
14/14
5d
10/10
6p
6/6
7s
2/2
5f
14/14
6d
2/10 2↑
総電子数: 104 不対電子: 2 ?

原子モデル

陽子 104
中性子 154
電子 104
質量数 258
安定性 放射性

同位体によって中性子数、質量、安定性は変わりますが、中性原子の電子配置は変わりません。

模式的な原子モデルです。実際の縮尺とは異なります。

原子の指紋

発光/吸収スペクトル

0 / 0 (0 強度データあり:0本)
測定値
発光 可視光:380–750 nm

同位体分布

安定同位体はありません。

質量数原子質量(u)天然存在比半減期
262 放射性262.10992 ± 0.00024データなし250 ms
254 放射性254.10005 ± 0.0003データなし22.9 us
260 放射性260.10644 ± 0.00022データなし21 ms
253 放射性253.10044 ± 0.00044データなし13 ms
258 放射性258.103428 ± 0.000034データなし12.5 ms
測定値

相/状態

1 atm / 101.325 kPa 予測値
固体 25 °C (298.15 K)

理由: 融点(2126.85 °C)より2101.8 °C低い

融点 2126.85 °C
沸点 5526.85 °C
融点との差(下) 2101.8 °C
0 K 現在の温度: 25 °C 6000 K
相変化図

模式図、実際の縮尺とは異なります

固体
液体
気体
融解
沸騰
25°C
固体
液体
気体
現在

相転移点

融点 予測値
2126.85 °C
沸点 予測値
5526.85 °C
現在の相 予測値
固体

密度

基準密度 予測値
2.33e+4 kg/m³

標準条件下

現在の密度 予測値
2.33e+4 kg/m³

標準条件下

原子スペクトル

全93件中10件を表示しています。 イオンの電荷の昇順で並べています。

準位データの収録状況 ?

イオン電荷準位
Rf I 02
Rf II +12
Rf III +22
Rf IV +32
Rf V +42
Rf VI +52
Rf VII +62
Rf VIII +72
Rf IX +82
Rf X +92
NIST準位データの収録状況 →
104 Rf 263

Rutherfordium — 原子軌道可視化ツール

[Rn]7s25f146d2
エネルギー準位 2 8 18 32 32 10 2
酸化数 +3, +4
HOMO 6d n=6 · l=2 · m=-2
Rutherfordium — 原子軌道可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます
104 Rf 263

Rutherfordium — 結晶構造可視化ツール

結晶構造のデータはありません

化合物

Rf
267.122 u

同位体 (5)

In 1969 Ghiorso, Nurmia, Harris, K.A.Y. Eskola, and P.L. Eskola of the University of California at Berkeley reported that they had positively identified two, and possibly three isotopes of Element 104. The group indicated that, after repeated attempts, they produced isotope 260104 reported by the Dubna groups in 1964.

質量数原子質量(u)天然存在比半減期崩壊形式
262 放射性262.10992 ± 0.00024データなし250 ms
SF ≈100%
254 放射性254.10005 ± 0.0003データなし22.9 us
SF ≈100%α<1.5%
260 放射性260.10644 ± 0.00022データなし21 ms
SF ≈100%α ?β+ ?
253 放射性253.10044 ± 0.00044データなし13 ms
SF ≈100%α ?
258 放射性258.103428 ± 0.000034データなし12.5 ms
SF =95.1±1.6%α =4.9±1.6%
262 放射性
原子質量(u) 262.10992 ± 0.00024
天然存在比 データなし
半減期 250 ms
崩壊形式
SF ≈100%
254 放射性
原子質量(u) 254.10005 ± 0.0003
天然存在比 データなし
半減期 22.9 us
崩壊形式
SF ≈100%α<1.5%
260 放射性
原子質量(u) 260.10644 ± 0.00022
天然存在比 データなし
半減期 21 ms
崩壊形式
SF ≈100%α ? +1
253 放射性
原子質量(u) 253.10044 ± 0.00044
天然存在比 データなし
半減期 13 ms
崩壊形式
SF ≈100%α ?
258 放射性
原子質量(u) 258.103428 ± 0.000034
天然存在比 データなし
半減期 12.5 ms
崩壊形式
SF =95.1±1.6%α =4.9±1.6%

詳細な性質

共有結合半径(詳細)

共有結合半径(Pyykkö)
157 pm
共有結合半径(Pyykkö、二重結合)
140 pm
共有結合半径(Pyykkö、三重結合)
131 pm

番号付けの尺度

Mendeleev
46

分極率と分散

双極子分極率
112 a.u.
双極子分極率(不確かさ)
10 a.u.

酸化数の分類

+3 extended
+4 main

専門参考データ

同位体の崩壊形式 (33)
同位体モード強度
253SF100%
253A—
254SF100%
254A1.5%
255A52.8%
255SF47.2%
255B+6%
256SF99.7%
256A0.3%
257A89.3%

追加データ

参考文献

(8)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Rf

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Rutherfordium

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

ライセンスに関する注記: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Rutherfordium

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

ライセンスに関する注記: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Rutherfordium

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Rutherfordium

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Rutherfordium

This section provides all form of data related to element Rutherfordium.

最終更新:

データ検証済み:

内容は最新の科学データと照合して確認されています。