Эйнштейний (Es)

Эйнштейний в природе в земной коре не встречается. Впервые он был идентифицирован в декабре 1952 года американскими учёными из Национальной лаборатории Аргонн близ Чикаго, штат Иллинойс, Национальной лаборатории Лос-Аламоса в Лос-Аламосе, Нью-Мексико, и Лаборатории Калифорнийского университета в Беркли, штат Калифорния, в обломках термоядерного оружия. Элемент был назван в честь Альберта Эйнштейна (рис. IUPAC.99.1). 253Es был первым идентифицированным изотопом; его период полураспада составляет 20,47 дня. Изотоп с самым длительным периодом полураспада — 252Es, с периодом полураспада 472 дня [630], [631].

Изотопы эйнштейния не имеют применения вне фундаментальных научных исследований по получению более тяжёлых трансурановых элементов и изучению актинидной химии. Из-за излучения и тепла, выделяемых изотопами эйнштейния, их трудно использовать в экспериментах и исследованиях [631].

Трассерные исследования с использованием 253Es показывают, что эйнштейний обладает химическими свойствами, типичными для тяжёлого трёхвалентного актинидного элемента. Сообщалось о степенях окисления II и III для эйнштейния, а степень окисления IV была постулирована на основании исследований переноса паров, но не была установлена однозначно. Эйнштейний — первый двухвалентный металл в ряду актинидов (два связывающих электрона вместо трёх). Свойства самoоблучения эйнштейния делают, например, получение рентгеноструктурных данных чрезвычайно трудным. Интенсивное γ- и рентгеновское излучение от распада эйнштейния с образованием дочерних продуктов приводит к засветке рентгеновской плёнки/детектора. Однако это интенсивное самoоблучение может быть использовано для изучения ускоренного старения и радиационных повреждений, а также для направленных медицинских радиационных методов лечения. Примером химических исследований эйнштейния являются химические последствия радиоактивного распада. При относительно коротком периоде полураспада Es-253 (20,47 дня) можно изучать нарастание дочернего Bk-249 (период полураспада 330 дней) и внучатого Cf-249 (период полураспада 351 год). Имеются данные, свидетельствующие о том, что двухвалентный Es может распадаться в двухвалентный дочерний Bk и затем — в пока ещё неизвестный двухвалентный Cf. Коммерческого применения эйнштейния нет, однако это самый тяжёлый элемент, для которого могут проводиться исследования в объёмных образцах, что позволяет осуществлять фундаментальные исследования роли 5-f электронов в систематике актинидов.

Дополнительная литература:

Richard G. Haire (2006) Chapter 12, The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Third Edition, L. R. Morss, J. Fuger, and N. M. Edelstein, Eds, Springer Publishers.

Этот элемент просмотрен и обновлён д-ром Дэвидом Хобартом, 2011

Эйнштейний был открыт в 1952 году группой учёных под руководством Альберта Гиорсо при изучении радиоактивных обломков, образовавшихся при детонации первой водородной бомбы. Открытый ими изотоп, эйнштейний-253, имеет период полураспада около 20 дней и был получен путём соединения 15 нейтронов с ураном-238, который затем претерпел семь бета-распадов. Сегодня эйнштейний получают в ходе длительной цепочки ядерных реакций, которая включает бомбардировку каждого изотопа в цепи нейтронами с последующим бета-распадом образовавшегося изотопа. Наиболее стабильный изотоп эйнштейния, эйнштейний-252, имеет период полураспада около 471,7 дня. Он распадается в берклий-248 в результате альфа-распада или в калифорний-252 посредством электронного захвата.

Эйнштейний, седьмой из открытых трансурановых элементов актинидного ряда, был идентифицирован Гиорсо и сотрудниками в Беркли в декабре 1952 года в обломках от первого крупного термоядерного взрыва, который произошёл в Тихом океане в ноябре 1952 года. Был получен изотоп 253Es с периодом полураспада 20 дней. Он был назван в честь Альберта Эйнштейна.

В 1961 году было получено достаточное количество эйнштейния для выделения макроскопического количества 253Es. Эта проба весила около 0,01 мкг и измерялась с использованием специальных магнитных весов. Полученный таким образом 253Es был использован для получения менделевия (элемент 101) путём нейтронной бомбардировки.

Около 3 мкг эйнштейния было получено в High Flux Isotope Reactor (HFIR) в Oak Ridge National Laboratories путем:

▸ облучения килограммовых количеств 239Pu в реакторе в течение нескольких лет для получения 242Pu,

▸ изготовления из 242Pu таблеток оксида плутония и порошка алюминия,

▸ загрузки таблеток в мишенные стержни для первоначального 1-летнего облучения на Savannah River Plant и,

▸ облучения мишеней ещё в течение 4 месяцев в HFIR.

Затем мишени были извлечены для химического отделения эйнштейния от дочерних продуктов калифорния. В специальных кампаниях HFIR может присутствовать около 2 миллиграммов эйнштейния.