由118号元素奥组成的激光器.docx

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1、用家气(He)岚气(Ne)、氨气(Ar)、118号元素(气奥)(0g,放射性,人造元素)组成的激光器用加速器合成出奥元素以后,将奥元素放入中空的铅球中,在将氮气(He)、岚气(Ne)、氨气(Ar)、(气奥)(0g,放射性,人造元素)通入铅球中,它们的质量比是1:1:0.5:0.00001.再给铅球外面包裹上混凝土,然后在给铅球中的奥元素通上100万伏100安倍的高压电,由于奥元素是惰性气体,在通上高压电后就会产生激光。这样就制成了一台激光器。同时给铅球上面开一个小孔。这样激光就会从这个小孔射出,在这个小孔外圈包围上银、钿、钳、银等元素组成的合金管道,它们的质量比是1:2:1.5:3.5.因为这

2、个合金是银白色就会发射激光,同时达到传导和聚焦激光的目的。奥元素的合成过程如下:科学家宣称,他们通过设在俄罗斯杜布纳的U400回旋加速器实验设备,两次将高速钙40离子加速,用来轰击人造元素铜249,从而制造出3颗新原子。每颗新原子的原子核包含118个质子和179个中子。也就是说,这种新元素在元素周期表中的序号为118,原子量为297。其中一个原子是在2003年的试验中获得;另外两个则是在2005年年初的试验中获得。1950年2月9日前后2,物理学家StanIeyG.Thompson、KennethStreet,Jr.阿伯特吉奥索及格伦西奥多西博格在伯克利加州大学首次发现了弼元素。钢是第六个被发

3、现的超铀元素。研究小组在1950年3月17日发布了该项发现。钢的拼音名称是以美国的加利福尼亚州命名。该地是加利福尼亚大学柏克莱分校的所在州份美国加州伯克利的1.5米直径回旋加速器将。粒子(42He)加速至35MeV能量,射向一微克大小的镉-242目标,以此产生了钢245(245Cf)和一颗自由中子(。)。此次实验只产生了大约5千颗钢原子,半衰期为44分钟。用氢离子轰击铜而得。弼可以在核反应炉和粒子加速器中产生。倍-249(249Bk)受中子撞击(中子捕获(n,)后立即进行B衰变(B),便会形成钿-250(250Cf):弼-250在受中子撞击后会产生钢-251和翎-252。对锢、镉和钵元素进行中

4、子辐射可以制成数亳克的锄-252和数微克的辆-249。直到2006年,科学家利用特殊的反应炉对镉-244至248进行中子辐射,主要产生出钢252,另有较少的铜-249至255o最常见的错同位素是错249,主要经高通量核反应炉产生。制造该同位素的有美国田纳西州的橡树岭国家实验室和俄罗斯季米特洛夫格勒的核反应器研究所。第二重要的同位素倍-247要用高能量粒子向铜244进行撞击而产生。伯克利加州大学于1950年以a粒子撞击锡,首次人工合成钢元素,因此该元素是以美国加利福尼亚州及加州大学命名的。铜通过用基核轰击钵原子制得。铜的放射性如此强烈,以至于在黑暗中会闪闪发光。铜,原子序数96,因纪念著名科学家

5、居里夫妇而得名。1944年美国科学家西博格、詹姆斯等用32兆电子伏特的粒子轰击杯239时发现铜242,现已发现质量数为238251的全部铜同位素。铜的发现先于95号元素铺。118号元素奥介绍Og(,ao,气奥,Oganesson)是118号元素,是一种人工合成的稀有气体元素,原子序数为118。在元素周期表上,它位于P区,属于0族,是第7周期中的最后一个元素,其原子序数和原子量为所有已发现元素中最高的,也是人类已合成的最.重元素。2016年6月8日,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)宣布,将合成化学元素第118号(Og)提名为化学新元素。该新元素由美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室和俄罗斯的科学家

6、联合合成1-2,为向超重元素合成先驱者、俄罗斯物理学家尤里奥加涅相致敬,研究人员将第118号元素命名为OganeSSon(缩写Og)。Og也是第二个以在世科学家命名的元素,第一个是(Sg,106号元素)3百科星图元素周期表所有元素第1号元素第2号元素锂第3号元素被第4号元素中文名0外文名Oganesson气奥、Uuo化学式Og分子量2941CAS登录号54144-19-3安全性描述预计化学性质不活泼危险性符号R20,R37,R49危险性描述具有放射性原子序数118原子质量294u原子半径152pm族O族周期第七周期半衰期12ms外层电子分布5fl46dl07s27p64区共价键半径1.5711

7、电子亲和力5.403kJmol1衰减方式aU目录.1命名.2化学性质.3实验制造4造假命名编辑播报国际纯粹与应用化学联合会(IUPAe)于2015年12月30日宣布,确认了第118号元素的发现。第118号元素由美国劳伦斯利弗莫尔国家实验富和俄罗斯的科研团队发现1-2,他们也获得了对118号元素的正式命名权。2016年6月8日,总部位于瑞士苏黎世的国际纯粹与应用化学联合会宣布,将合成化学元素第118号(Og)提名为化学新元素。该新元素由美国和俄罗斯的科学家联合合成,为向极重元素合成先驱者、俄罗斯物理学家尤里奥加涅相致敬,研究人员将第118号元素命名为OgarleSSOn(缩写Og)。第118号元

8、素是人类合成的最重元素。这种新元素将接受为期5个月的公众评议。按计划,该组织理事会将在2016年11月初正式批准4种新元素加入化学元素周期表大家庭。2017年1月15日,全国科学技术名词审定委员会联合国家语言文字工作委员会组织化学、物理学、语言学界专家召开了113号、115号、117号、118号元素中文定名会,确认了118号元素的中文名称,需经上报教育部批准后正式公布。52017年5月9日,中国科学院、国家语言文字工作委员会、全国科学技术名词审定委员会在北京联合召开发布会,正式向社会发布118号元素中文名。网化学性质编辑播报气奥是一种人工合成的化学元素,半衰期12ms,预计化学性质很不活泼,可

9、能属于稀有气体一类。MOg元素中文名气奥具放射性,其原子十分不稳定。自2002年起,一共只探测到的同位素的原子共有3个(4个)。这使对Og特性和可能的化合物的实验研究相当困难。理论计算作出了一些有关其特性的预测,其中一些是出乎意料的。例如,:是0族成员,但它有可能并不是惰性气体。之前它曾被认为是气体,但预测却表示,由于相对论性因素,它在标准状况下会是固体。核反应制取方程式N57Cf+4Ca297g+n(中子)第118号元素是人类合成的最重元素。自从19世纪门捷列夫创制首张通行的化学元素周期表以来,人类已发现了118种元素。它们在元素周期表上按原子序数排列,每一列称作一个族,每一行称作一个周期0

10、实验制造编辑播报美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室2006年10月16日宣布1-2,该实验室科学家与俄罗斯科学家合作,利用俄方的问旋加速器设备,成功合成了118号超重元素,并观察到其存在了不到1亳秒时间。科学家宣称,他们通过设在俄罗斯杜布纳的U400回旋加速器实验设备,两次将高速钙-40离子加速,用来轰击人造元素锄-249,从而制造出3颗新原子。每颗新原子的原子核包含118个质子和179个中子。也就是说,这种新元素在元素周期表中的序号为118,原子量为297。其中一个原子是在2003年的试验中获得;另外两个则是在2005年年初的试验中获得。科学家们观察到了118号超重元素的原子“衰变链”过程,证实了

11、这一新的超重元素的存在。这种拥有118个质子的元素是已知最重的元素,也是第一种人造稀有气体。这种超重元素存在的时间极其短暂,约有0.9毫秒,即万分之九秒,之后即迅速衰变为原子量较小的其他元素:先是释放出一颗由两个质子和两个中子组成的阿尔法粒了、衰变为已知的116号元素,然后再度释放出一颗阿尔法粒子,衰变为114号元素,接着更进一步衰变为112号元素(Cn),它最终裂变为两颗大小差不多的其他原子。118号超重元素从加速器运行到测试仪。如果这次合成的118号超重元素最终得到证实,门捷列夫元素周期表将增添新成员,新元素将排在氨之下。得到认可的最新一种元素将是第118号元素。5造假编辑播报1999年,

12、一个科学小组曾宣布造出了第118号元素。但是在2002年,由于被发现伪造数据,该科学小组被迫撤回其声明,一名科学家因此被解雇;其中三名科学家后来加入美俄联合小组。7物理学评论副主编、耶鲁大学物理学教授理查德卡斯特恩也表示,由于这一问题的高度敏感性,此次研究报告经过了严格的审查。词条图册钢是一种放射性金属元素,化学符号为Cf,原子序数为98。钢属于钢系元素,是第六个被人工合成出来的超铀元素,自然界能自行产生的元素中质量最高的,所有比钢更重的元素皆必须通过人工合成才能产生。伯克利加州大学于1950年以粒子撞击锢,首次人工合成钢元素,因此该元素是以美国加利福尼亚州及加州大学命名的。百科星图元素周期表

13、所有元素第1号元素第2号元素第3号元素笫4号元素中文名钿外文名CaliforniumCAS登录号7440-71-31熔点900沸点147015.1gcm3外观银白色晶体结构晶胞为六方晶胞元素符号Cf元素类别钢系元素原子序数98原子量251.08周期第七周期IllB族区f区电子排布Rn5f107s2电负性1.3(鲍林标度)目录. 1发现简史. 2矿藏分布. 3物理性质. 4化学性质. 5制备方法. 6应用领域. 中子源. 应用发展. 7危害发现简史编辑播报铜(台湾、香港、澳门称铢)是一种人工合成的放射性化学元素,它的化学符号是Cf,它的原子序数是98,属于婀系元素之一。(银白色)1950年2月9

14、日前后2,物理学家StanIeyG.Thompson、KennethStreet,Jr.阿伯特吉奥索及格伦西奥多西博格在伯克利加州大学首次发现了钢元素。钢是第六个被发现的超铀元素。研究小组在1950年3月17日发布了该项发现。钢的拼音名称是以美国的加利福尼亚州命名。该地是加利福尼亚大学柏克莱分校的所在州份美国加州伯克利的1.5米直径回旋加速器将粒子(42He)加速至35MeV能量,射向一微克大小的铜-242目标,以此产生了锄-245(245Cf)和一颗自由中子(。)。此次实验只产生了大约5千颗钢原子,半衰期为44分钟。该新元素以加州和加州大学命名。这和95至97号元素的命名方式有所不同。第95

15、至97号元素是利用类似于对上的元素之命名方式而命名的。但是,98号元素以上的情(Dysprosium)的意思是“难取得”,所以研究人员决定打破此前的非正式命名常规。爱达荷国家实验室通过对钵目标体进行辐射,首次产生了重量可观的钢元素,并于1954年发布了研究结果。产生的样本中能够观察到铜252的高自发裂变率。1958年,科学家首次对浓缩钢进行了实验。在对钵239进行中子辐射连续5年之后,科学家在样本中发现了从钢249到钢-252的各个同位素。两年后的1960年,劳伦斯伯克利国家实验室的BUmSCUnningham和JameSWallman把钿置于蒸汽与盐酸中,第次制成了铜的化合物三氯化钢、氯氧化

16、辆及氧化钢。1960年代,位于美国田纳西州橡树岭的橡树岭国家实验室利用其高通率同位素反应炉(HFIR)产生了少量的钢。到1995年为止,HFlR的实际铜年产量为500毫克。在英美共同防御协约下英国向美国提供的钾元素曾用于制造铜。美国原子能协会在1970年代初起向工业及学术机构销售铜-252同位素,每微克价格为10美元,从1970至1990年每年一共售出150微克钢-252。Haire和Baybarz于1974年用镯金属还原了氧化钢(川),首次制成数微克重、厚度小于1微米的钢金属薄片。矿藏分布编辑播报地球上有着极少量的钢,主要出现在含铀量很高的铀矿中。铀在捕获中子之后进行B衰变,从而形成弼。在使

17、用弼进行探矿或医学治疗的设施附近也可以发现弼。锄不易溶于水,但会黏附在泥土上,所以泥土中弼的浓度可以比泥土粒子周围的水高出500倍。1980年之前大气层核试验的辐射落尘散落在环境中,其中含有少量的钢。从空气中采得的核爆辐射落尘中曾被发现含有质量数为249、252、253和254的钢同位素。科学家曾认为超新星会产生弼,因为超新星物质的衰变符合Cf的60天半衰期。不过,之后的研究未能探测到铜谱线,人们也一般认为超新星的光变曲线是符合银-56的特征的。物理性质播报同位素:同位素有245Cf到254Cf最稳定的同位素是251C3半衰期是900年3。弼的电子模型性质:熔点900。金属弼十分容易挥发,在I

18、loO1200C范围中能蒸馈出来。化学性质活泼,与其他+3价钢系元素相似。有水溶性的硝酸盐、硫酸盐、氯化物和过氯酸盐;它的氟化物、草酸盐、氢氧化物在水溶液中沉淀。利用耙子同位素和轰击粒子的种种组合,已发现了几种钿的同位素:246Cfs249Cf、251Cfs252Cf、254Cf等。25lCf半衰期为900年;249Cf半衰期为360年;252Cf半衰期为2.64年;254Cf半衰期为64天4。由氮同位素轰击铜可得到微量的钢。钢的同位素有从237Cf到256Cfo虽然钢251是最稳定的同位素,但是最有商业价值的却是钢252。铜252大部分都是用来检测飞机行李内是否有爆裂物存在。弼是一种银白色的

19、婀系金属,熔点为900。估计的沸点为1470o处于纯金属态时,铜是具延展性的,可以用刀片轻易切开。在真空状态下的钢金属到了300。C以上时便会气化。在51K(20)以下的铜金属具铁磁性或亚铁磁性,在48至66K时具反铁磁性,而在160K(10)以上时具顺磁性。它与锄系元素能够形成合金,但人们对其所知甚少。在一个大气压力下,钢有两种晶体结构:在900以下为双层六方密排结构(称。型),此时密度为15.1g/cm3;而另一种面心立方结构(B型)则在900P以上出现,密度为8.74gcm3o在48GPa的压力下,钢的晶体结构会由B型转变为第三种正交晶系结构。这是由于钢原子中的5f电子在此压力下会变成离

20、域电子,这些自由电子够参与键结的形成。物质的体积模量指的是该物质抗衡均匀压力的强度。钢的体积模量为505GPa,这与三价的镯系金属相似,但比一些常见的金属低。参数电子构型:1S22s2p63s23p63d104s24p64d104fl45s25p65d105fl06s26p67s2同位素及放射线:Cf-24544m;Cf-2461.5d;Cf-2473.1h;Cf-248334d;Cf-249351y;Cf-25013y;Cf-251(放900y);Cf-2522.6y;Cf-25317.8d;Cf-25460.5d外围电子层排布:5f107s2晶体数据:晶胞为六方晶胞晶胞参数:a=338pm

21、b=338pmc=1102.5pm=90o3=90。=120o化学性质编辑播报钢的某些化合物氧化态化合物公式颜色+2二浪化钢CfBr2黄色+2二碘化钢Cfl2深紫色+3三氧化二铜Cf2O3黄绿色+3三氟化钢CfF3鲜绿色+3三氯化期CfCI3翠绿色+3三碘化钢Cfl3柠檬色+4二氧化翎CfO2棕黑色+4四氟化钢CfF4绿色钢的化合价可以是+4、+3或+2,也就是说一个钢原子能够形成2至4个化学键。其化学属性预计将会类似于别的三价钢系元素,以及在元素周期表中位于钢以上的镐。铜在室温下会在空气中缓慢地失去光泽,速度随着湿度的提高而加快。钢可以和氢、氮和任何氧族元素加热进行反应,其中与不含湿气的氢或

22、与水溶无机酸反应的速度极快5。钢离子处于钿(IlI)正离子状态。科学家未能还原或氧化溶液中的+3离子。钢能够形成能溶于水的氯化物、硝酸盐、高氯酸盐及硫酸盐,沉淀后形成氟化物、草酸盐或氢氧化物。同位素已知的铜同位素共有20个,有246Cf、249Cf、251Cf252Cf、254Cf等,5都是放射性同位素。其中最稳定的有钢251(半衰期为900年5)、翎249(360年5)、钢250(13.08年)及钢-252(2.645年5)。其余的同位素半衰期都在一年以下,如钢-254半衰期为64天,5大部分甚至少于20分钟。钢同位素的质量数从237到256不等。钢-249是在错-249进行衰变后形成的。大

23、部分其他的钢同位素是在核反应炉中对错进行强烈的中子辐射后产生的。虽然弼-251的半衰期最长,但是由于容易吸收中子(高中子捕获率)以及会与其他粒子产生反应(高中子截面),所以其产量只有10%。弼-252是个强中子射源,因此其放射性极高,非常危险。钿-252有96.9%的概率进行。衰变(损失两颗质子和两颗中子),并形成煽-248,剩余的3.1%概率进行自发裂变。一微克钿-252每秒释放230万颗中子,平均每次自发裂变释放3.7颗中子。其他大部分的钢同位素都以。衰变形成铜的同位素(原子序为96)。制备方法编辑播报用氮离子轰击锡而得。辆可以在核反应炉和粒子加速器中产生。锌249(249Bk)受中子撞击

24、(中子捕获(n,)后立即进行B衰变(),便会形成铜-250(250Cf):铜250在受中子撞击后会产生钢251和钢-252。对锢、铜和杯元素进行中子辐射可以制成数毫克的钢-252和数微克的钢-249。直到2006年,科学家利用特殊的反应炉对镉-244至248进行中子辐射,主要产生出弼-252,另有较少的钿-249至255。经过美国核能管理委员会可以购得微克量的钢-252作商业用途。世界上仅有两处生产钿的设施:位于美国的橡树岭国家实验室以及位于俄罗斯的核反应器研究所。到2003年为止,两座设施分别每年生产0.25克和0.025克的辆-252。设施还生产三个半衰期颇长的铜同位素,这需要铀238捕获

25、中子15次,期间不进行核裂变或。衰变。从铀238开始的核反应链经过几个钵同位素、锢同位素、锡同位素、锌同位素以及铜-249至253。应用领域I编辑播报中子源可用作高通量的中子源。能够利用的钢的数量非常少,使其应用受到了限制,可是,它作为裂解碎片源,被用于核研究。该元素是世界上最昂贵的元素,1克价值2700万美元,是金子的65万倍7o可用作高通量的中子源。在核医学领域可用来治疗恶性肿瘤。由于铜-252中子源可以做得很小很细,这是其他中子源所做不到的,所以把中子源经过软管送到人体腔内器官肿瘤部位,或者植入到人体的肿瘤组织内进行治疗。特别是对子宫癌、口腔癌、直肠癌、食道癌、胃癌、鼻腔癌等,铜I-25

26、2中子治疗都有相当好的疗效8o应用发展中国生产和应用钢252中子源始于20世纪90年代。钢是一种人造元素,其同位素钢一252被用于近距禽治疗。这种同位素首次发现于氢弹爆炸后的尘埃,是能够产生丰富中子的唯一核素。1968年医用钢源被用来治疗首例病人,中子近距离治疗法由此诞生。中子治癌是最先进的癌症治疗方法之一,治疗效果优于当前被广泛使用的放疗。它无须让病人全身接受放射性射线,而是利用特制的施源器将中子源送入人体或肿瘤内进行腔内、管内或组织间照射,放射反应轻且能够彻底杀死癌细胞O中子刀是铜-252中子源自动遥控式后装治疗系统,是一种放射治疗,融核物理学、放射生物学、自动控制、计算机等多门学科为一体

27、的先进医疗设备、以治疗人体腔道或管道内肿瘤为主的大型现代化高科技放射治疗设备。具有世界领先水平,中子刀填补了中国乃至世界治癌领域的一项空白。橡树岭国家实验室建造的50吨重运输桶,可用于运载最多1克的Cf0运输此类高放射性物质必须用到重型容器,以避免可能的意外。钿-252作为一种强中子射源,有着几个应用的范畴。每微克的钢每分钟能够产生1.39亿颗中子。因此钢可以被用作核反应炉的中子启动源或在中子活化分析中作为(非来自反应炉的)中子源。在放射治疗无效时,子宫颈癌和脑癌的治疗用到了钢所产生的中子。自从1969年萨瓦那河发电厂向佐治亚理工学院借出钿-252之后,弼一直被用于教育范畴上。在煤炭、水泥产业

28、中,锄也被应用在煤元素分析和粒状物质分析机上。由于中子能够穿透物质,所以钿也可以被用在探测器中,如燃料棒扫描仪,使用中子射线照相术来探测飞机和武器部件的腐蚀、问题焊接点、破裂及内部湿气,以及便携式金属探测器等。中子湿度计利用钢-252来寻找油井中的水和石油,为金银矿的实地探测提供中子源,以及探测地下水的流动。1982年辆-252的主要用途按用量比例分别为:反应炉启动源(48.3%)、燃料棒扫描仪(25.3%)及活化分析(19.4%)。到了1994年,大部分的锄-252都用于中子射线照相(77.4%),而燃料棒扫描仪(12.1%)和反应炉启动源(6.9%)则成了次要的应用范围。钢-251的临界质

29、量很低(约为5kg)。人们曾夸大其低临界质量的可能用途。2006年10月,位于俄罗斯杜布纳联合核研究所的研究人员宣布成功合成3颗UuoC118号元素)原子。他们利用钙-48撞击钢-249,产生了这个目前最重的元素。该次实验的目标体是一片面积为32cm、含有IOmg辆1-249的钛薄片。其他用到铜来合成的超铀元素还包括1961年以硼原子核撞击钿所形成的镑元素。弼在核医学领域可用来治疗恶性肿瘤。由于钢-252中子源可以做得很小很细,这是其它中子源所做不到的,所以把中子源经过软管送到人体腔内器官肿瘤部位,或者植入到人体的肿瘤组织内进行治疗。特别是对子宫癌、口腔癌、直肠癌、食道癌、胃癌、鼻腔癌等,弼-

30、252中子治疗都有相当好的疗效。9我国生产和应用钢-252中子源始于20世纪90年代。1992年中国已建立了钢-252中子源生产线。由俄罗斯提供钢252原料和工艺设备,在中国生产钢252中子源。9中国已有公司从事铜252中子治疗仪的开发,于1999年起,经过几年的临床应用,显示出非常好的疗效。9弼是一种人造元素,其同位素钢一252被用于近距离治疗。这种同位素首次发现于氢弹爆炸后的尘埃,是能够产生丰富中子的唯一核素。1968年医用钢源被用来治疗首例病人,中子近距离治疗法由此诞生。中子治癌是最先进的癌症治疗方法之一,治疗效果优于当前被广泛使用的放疗。它无须让病人全身接受放射性射线,而是利用特制的施

31、源器将中子源送入人体或肿瘤内进行腔内、管内或组织间照射,放射反应轻且能够彻底杀死癌细胞。危害编辑播报钢累积在骨骼组织里的钢会释放辐射,破坏身体制造红血球的能力。由于放射性极强,在环境中的存量极低,所以弼在生物体中没有任何自然的用途。在进食受弼污染的食物或饮料,或吸入含有铜的悬浮颗粒之后,铜就会进入体内。在身体里,只有0.05%的钢会进入血液里,其中的65%会积累在骨骼中,肝脏25%,其余的主要通过排尿排出身体。骨骼和肝脏中积累的钢分别会在50年和20年后消失。铜会首先附在骨骼的表面,之后会慢慢蔓延到骨骼的各个部分。一旦进入体内,钢会造成很大的损害。另外,钿-249和锄-251能释放伽马射线,对

32、外表组织造成伤害。钿所释放的电离辐射在骨骼和肝脏中可致癌10.词条图册倍(BerkeIium)是一种人工合成的放射性化学元素,符号为Bk,原子序为97,属于铜系元素和超铀元素。位于美国加州伯克利的劳伦斯伯克利国家实验室在1949年12月发现错元素,因此错以伯克利(BerkeIey)命名。倍是继锋(93号)、杯(94号)、锢(95号)和镉(96号)后第五个被发现的超铀元素。最常见的错同位素是倍249,主要经高通量核反应炉产生。制造该同位素的有美国出纳西州的橡树岭国家实验室和俄罗斯季米特洛夫格勒的核反应器研究所。第二重要的同位素倍247要用高能量粒子向镉-244进行撞击而产生。从1967年,在美国

33、生产的铭元素仅仅超过1克。除在科学研究中用来合成更重的超铀元素和超铜系元素外,错没有实际的用途。2009年,在进行250天的辐射后,橡树岭国家实验室制成了22毫克的锚-249,并在其后的90天内对该样本进行了纯化处理。纯化后的铭元素同年被送到俄罗斯联合核研究所,以钙48离子向其撞击150天后,合成了TS(In石田,117号元素)。锌单质是一种柔软的银白色放射性金属。铭-249同位素辐射的是低能电子,所以相对安全。不过,其半衰期为330天,衰变后会产生钢-249,而该同位素会释放高能量的。粒子,十分危险。这种衰变的现象在研究钠元素及其化合物属性时尤其重要,因为不断生成的钢不但会污染化学样本,还会

34、释放辐射,破坏样本的结构。百科星图元素周期表所有元素第1号元素第2号元素第3号元素被第4号元素中文名倍外文名Berkelium别名化学式Bk分子量247熔点986密度14.78gcm3外观柔软的银白色放射性金属应用在基础科学研究之外没有实际的用途质子数97常见化合价+3,+4电负性1.3氧化态目录. 1金属元素. 2理化常数. 3研究简史. 4理化性质. 一物理特性.同素异形体.化学特性.同位素 存量.物理性质 5合成与提取.同位素的制备 分离 错金属的制备.6化合物 7核燃料循环.8安全信息金属兀素编辑播报可解释为5f壳层中第八个电子很容易失去,达到7个5f电子的半满壳层时较稳定。错有九种同

35、位素,243Bk251Bk,半衰期从1小时到1949年,错的发现具有特殊意义,这对许多较重元素的发现提供了有效的方法。理化常数编辑播报元索名称:错元素原子量:247元素序数:97元素类型:金属氧化态:MainBk+4Other导热系数:W/(mK)10晶体结构:晶胞为六方晶胞。晶胞参数:a=341.6pmb=341.6pmc=1106.9pm=90o=90o=120o相对原子质量:247.07(247.0703)(12C=12.0000)常见化合价:+3,+4电负性:1.3外围电子排布:5f97s2核外电子排布:2,8,18,32,26,9,2同位素及放射线:Bk-2427mBk-2444.4

36、hBk-2454.9dBk-247(放1400y)Bk-24823.7hBk-249320dBk-2503.22hBk-25156m电子亲合和能:OKJmol-1第一电离能:608KJmol-1第二电离能:0KJmol-1第三电离能:0KJmol-1单质密度:14.78g/Cm3单质熔点:986C单质沸点:未知原子半径:0埃离子半径:埃共价半径:。埃原子体积cm3mol:离子半径/Å:0.949电子模型共价半径/Å:氧化态:4,3电子构型:1s22s2p63s2p6d104s2p6d10f145s2p6d10f96s2p67s2研究简史编辑播报发现人:西博格、S.G.汤

37、普生、乔克发现年代:1949年元索来源:倍没有稳定的同位素,自然界不存在。在回旋加速器中用加速的氢核轰击锢-241而获得。得名于锌的发现地-加利福尼亚州伯克利市(Berkeley)。元素用途:没有什么实际用途。元素辅助资料:在合成95、96号元素后,经过5年的准备工作,西博格领导的小组在1949年末用高能。粒子轰击锯-241,得到97号元素。1951年麦克米伦(EdwinMattisonMCMilIan,1907)美国人,发现和研究超铀元素铜、镉、锌、铜等西博格(GiennThedOreSeaborg,1912-1999)美国人,发现和研究超铀元素锢、锡、错、弼等。1949年12月,格伦西奥多

38、西博格、阿伯特吉奥索和StanIeyG.Thompson使用伯克利加州大学的1.5米直径回旋加速器,成功合成并分离出错元素。在1949至1950年同期被发现的还有钢元素(原子序为98)。与95和96号元素相似,发现团队为97号元素命名时,也参考了元素周期表中对上的翎系元素的命名方式。95号元素铜(Americium)是以其发现所在的美洲大陆(America)命名的,类似于以欧洲MEurope)命名的铜元素;96号元素镉则是以科学家玛丽居里(MarieCUrie)和皮埃尔居里(PieITeCUrie)命名的,类似于以科学家、工程师约翰加多林(JohanGadolin)命名的札元素。发现团队在报告

39、中写道:“我们建议以发现所在的伯克利城(Berkeley),将第97号元素命名为BerkeIiUm(符号Bk),就像它的化学同系物钺(TerbiUrn,65号)是以矿物发现所在地瑞典伊特比(Ytterby)命名的一样。”错的合成过程中最困难的是要产生足够的锢作为目标体,以及要从最终产物中把锌分离出来。首先,钿薄片上要涂上硝酸锢(Am)溶液,在溶液蒸发后,残留物须退火成二氧化锢(Am02)o科学家再将如此做成的目标体放在位于劳伦斯伯克利国家实验室的1.5米直径回旋加速器中,受能量为35MeV的粒子辐射6小时。辐射造成的(,2n)核反应产生了Bk同位素,另加两颗中子:辐射完毕之后,科学家把薄片上的

40、涂层溶解在硝酸当中,再用浓氨水使其沉淀为氢氧化锌。离心分离后,产物再次被溶于硝酸中。要从锢中分离出错,溶液须加入到钱和硫酸钱的混合溶液中并进行加热,使溶解了的锢转化为+6氧化态。剩余未被氧化的锯可以通过加入氢氟酸,以三氟化锢(AmF3)的形式沉淀出来。这一步的产物包括三氟化铜和三氟化错。该混合物在与氢氧化钾反应后形成对应的氢氧化物,并在最后进行离心分离后溶解在高氯酸中。层析洗提曲线,能看出锢系的锹(Tb).钝(Gd)和箱(Eu)与相应铜系的错(Bk)、铜(Cm)和锢(Am)之间的相近之处。更进一步的分离过程是在微酸(pH3.5)的柠檬酸/铉缓冲溶液中进行的,并使用到高温离子交换法。当时人们并不

41、了解第97号元素的层析特性为何,但可从锹的洗提曲线中推导出来(见图)。最初在洗提产物中探测不出。粒子辐射的特征,但在继续寻找Ky特征X光和转变电子后,科学家终于辨认到了钠元素。在最初的报告中,该新元素的质量数并不确定是243还是244,之后才确定为243。理化性质编辑播报物理特性型错金属的双六方密排晶体结构,层序为ABAC(A:绿色,B:蓝色,C:红)1倍是一种柔软的银白色放射性钢系金属,在元素周期表中位于镉之右,锢之左,锢系元素钺之下。错的许多物理和化学特性与锹相似。错的密度为14.78gcm,介乎镉(13.52gcm)和钢(15.1gcm)之间;其熔点(986)也高于镉(1340),低于铜

42、(900)。倍的体积模量(该物质抗衡均匀压力的强度)是钢系元素中相对较低的,大约为20GPa(210Pa)o由于f轨道电子的内部跃迁,Bk离子会发出萤光,峰值在652纳米(红光)和742纳米(深红光,近红外线)波长处。激发功率和样本的温度会影响这两个峰值的相对亮度。要观察到这一萤光现象,可以把硅酸盐玻璃连同氧化钠或卤化钠一起加热,使锌离子在熔化了的玻璃中分散。当温度介乎70K和室温之间时,错呈居里外斯顺磁性,实际磁矩为9.69玻尔磁子(B),居里温度为101K。实际磁矩值几乎与简单原子L-S耦合模型计算出的理论值9.72B相同。当温度降到大约34K的时候,错会转为呈反铁磁性。错在标准状态下在氢

43、氯酸中的溶解培为-600kJmol,并可依此推算出水溶Bk离子的标准生成婚(母竹)为-601kJ/moLBk与Bk间的标准电极电势为-2.01V。中性错原子的电离电势为6.23eV。同素异形体在一般情况下,错的结构是最稳定的型。该结构呈六方对称形,空间群为尸63mmc,晶格参数分别为341Pm和1107pn该晶体有着双六方密排结构,层序为ABAC,因此它与-翎和镉以后的铜系元素的。型晶体同型(具有相似的结构)。这种结构随着压力和温度而变化。在室温下压缩到7GPa时,-倍会转变为型,该结构属于面心立方(fee)对称型,空间群为Fm3m这种结构转变不会使体积产生变化,但其给会增加3.66kJ/mo

44、l。当继续加压到25GPa时,倍更会转变为属于正交晶系的Y型结构,与。铀相似。转变后的体积会增加12%,并使5f壳层电子离域。直到57GPa错都不会再进行相变。加热后,。锦会变为面心立方结构(但与B-锌稍有不同),空间群为尸m3m,晶格常数为500pm。这种结构和层序为ABC的密排结构相同。这是一种亚稳态,并会在室温下缓慢地变回锌。科学家认为这一相变发生时的温度与锌的熔点非常相近。化学特性和所有钢系元素一样,错可溶于各种无机酸溶液中,并在转化为Bk时释放氢气。这种三价氧化态(+3)特别在水溶液中最为稳定,但另外也存在四价(+4)的错化合物。二价(+2)锦化合物也有可能存在,但仍不确定。错的锢系

45、同位素钺也有类似的特性。Bk在多数酸溶液中都呈绿色,Bk则在氢氯酸中呈黄色,并在硫酸中呈橘黄色。错在室温下不会与氧发生剧烈反应,这可能是因为它的表面形成了氧化物保护层。另外,锌会与熔化了的金属、氢、各种卤素、氧族元素和氮族元素反应,形成各类二元化合物。同位素已知属性的错同位素共有20中,同核异构体共6种,质量数从235到254不等,全都具有放射性。半衰期最长的有Bk(1,380年)、Bk(9年)利Bk(330天)。其余的同位素半衰期从几微秒到几天不等。错-249是所有同位素中最容易合成的。它主要释放软B粒子,因此较容易被探测到。铮-249的辐射非常弱,只有其B辐射的1.45x10%,但也被用于

46、探测该同位素。第二重要的锌同位素是铭247,它像大部分钢系元素的同位素一样会释放粒子。存量由于所有错同位素的半衰期都在1,380年以下,远远不足以从地球形成时(数十亿年前)存留至今。因此所有的原始错元素(地球形成时存在的错)至今都已衰变殆尽了。在地球上,错主要集聚在几处曾在1945至1980年用于进行核试验的地点,以及一些核事故地点,如切尔诺贝尔核事故、三哩岛核泄漏事故和1968年图勒空军基地B-52坠毁事件等的发生地点。1952年11月1日,美国在埃内韦塔克环礁引爆了代号为常春藤麦克的氢弹。分析显示,爆炸碎片中含有高浓度的各种婀系元素,其中也包括了错。由于正值冷战,研究结果起初被军方列为机密,直到1956年才被发布。利用核反应炉产生的错同位素主要是倍-249。在储存和运载时,大部分的错会经B衰变变为钢249。辆-249的半衰期为351年,相对其他在反应炉中产生的同位素来说相当长,所以不可与废料一起弃置。在含铀量很高的矿藏中,中子捕获和B衰变可以产生几个锌元素的原子,因此错是自

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