Газохимические методы и их применение для исследования свойств новых элементов и получения радионуклидов


Экспериментальные результаты и их сравнение с теоретическими расчетами



страница2/4
Дата22.06.2019
Размер0.63 Mb.
ТипАвтореферат диссертации
1   2   3   4

Экспериментальные результаты и их сравнение с
теоретическими расчетами

В этом разделе приведены основные экспериментальные результаты по изучению газохимического поведения различных элементов с учетом химического взаимодействия в процессе адсорбции или десорбции. Эксперименты проводили с радионуклидами, получаемыми на ускорителях У-200 и У-300 ЛЯР ОИЯИ и протонном ускорителе ИЯИ РАН. Проанализированы экспериментальные данные, полученные нами и другими авторами по температурам осаждениям и энтальпиям десорбции при термохроматографии ультрамикроколичеств многих элементов в токе гелия или водорода на поверхности различных металлов (Fe, Ni, Cu, Ti, Au, Pd). Во многих случаях можно предполагать химические реакции с образованием интерметаллидов. Температуры осаждения элементов сильно отличаются в зависимости от природы поверхности, что позволяет проводить их эффективное разделение. В некоторых случаях (термохроматография актиноидов и лантаноидов на металлическом титане) материал колонки способствует стабилизации летучей формы (низших оксидов).

Исследована термохроматография многих элементов в токе кислорода в колонках из CaO, Al2O3, Nb2O5, TiO2, SiO2 и др. В результате химических реакций на поверхности этих оксидов в зависимости от природы колонки температуры осаждения и теплоты адсорбции элементов сильно изменяются, иногда на многие сотни градусов (табл. 2). На рис. 1 показан пример, как в колонке из Al2O3 в токе воздуха можно легко разделить Re и Os, а в колонке из металлического золота – Pt и Ir.

Исследованы особенности поведения макро- и микроколичеств веществ в термохроматографических экспериментах (в токе водорода и кислорода) с радиоизотопами Pb, Bi, Po, платиновых и ряда других элементов. В присутствии макроколичеств хотя бы одного из разделяемых элементов (более нескольких десятых мкг на 1 см2 поверхности колонки в районе пика) не исключено их взаимодействие между собой, что ухудшает разделение. При наличии «химических фильтров» (например, перечисленных оксидов), поглощающих и таким образом дезактивирующих часть разделяемых веществ, влияние носителя не столь существенно.
Таблица 2. Влияние химического состава колонки на температуру
осаждения (°С) элементов в токе воздуха


Осаждаемый й

элемент


Состав колонки

SiO2

CaO

Al2O3

Nb2O5

TiO2

Pt

410

1130

820

780

630

Ir

400

1100

870

1000

580

Os

-40

460

230

280

100

Re

60

1060

900

900

720

As

650

1200

1170

1000

1100

Sb

-

1150

1200

1200

1200

Cd

-

1000

1160

1200

1070

Se

280

990

270

170

200

Pb

700

970



1200






Рисунок 1. Распределение ультрамикроколичеств Pt, Ir, Os и Re в колонках из Al2O3 и Au при термохроматографии в токе влажного воздуха.
Предложенная теоретическая модель позволяет количественно объяснить многочисленные термохроматографические данные исходя из надежных термодинамических характеристик веществ. В частности, оказалось, что экспериментальные температуры осаждения ультрамикроколичеств Pb, Bi, Au, Tl в токе водорода; Os, Ru, Pt, Ir, Re и W в токе кислорода; Zr и Hf в присутствии хлоридов соответствуют значениям, вычисленным исходя из энтальпий и энтропий образования твердых и газообразных элементов и соединений и с учетом возможных химических реакций на поверхности. Экспериментальная форма термохроматографического пика также хорошо совпадает с теоретически рассчитанной. С другой стороны, можно оценивать термодинамические параметры элементов или соединений, исходя из данных термохроматографии и хроматографии ультрамикроколичеств веществ, в предположении об их определенном химическом состоянии. Необходимо отметить, что такие оценки весьма приближенные и не учитывают ряд важных факторов.

Полученные результаты послужили основой в исследованиях свойств новых элементов – предполагаемых аналогов изученных элементов, получении радионуклидов и выделении элементов из природных образцов.


Корреляционная оценка энтальпии сублимации элементов и
соединений исходя из квантово-химических расчетов

Главным параметром, определяющим летучесть соединений, является энтальпия сублимации (или испарения), которая коррелирует с энтальпией десорбции. Расчет энтальпии сублимации или десорбции исходя из электронной структуры вещества – весьма сложная задача, решаемая с помощью различных подходов, как относительно строгих, так и основанных на различных корреляциях.

Нами предложено оценивать энтальпии сублимации элементов и хлоридов (а следовательно, и их теплоты адсорбции и температуры осаждения) исходя из того, что энергия связи в конденсированном состоянии, или «энергия сцепления» («cohesive energy»), плавно меняется в ряду элементов одной подгруппы. Использованы квантово-химические расчеты, выполненные В.А.Глебовым и В.С.Нефедовым. Корреляция энергии сцепления в зависимости от заряда ядра применялась ранее другими авторами для оценки энергии сублимации металлических лантанoидов и актинoидов.

В случае сублимации элементов энергию сцепления мы определили как Ec=Hs +Ep, где Ep  «энергия промотирования», т.е. энергия перехода атомов из электронного состояния, характерного для конденсированного состояния, в основное состояние, характерное для газообразных атомов. При этом Ep оценивали из проведенных атомарных многоконфигурационных расчетов по Дираку-Фоку (МКДФ) как разницу энергий расчетных уровней в многоэлектронных спектрах: d3s-уровня − наиболее характерного для конденсированного состояния металлов группы IVA (Ti-Hf), и основного состояния d2s2, характерного для газовой фазы элементов группы IVA. Для элементов группы IVB (Si-Pb) наиболее характерным электронным состоянием в конденсированной форме предполагается s2ps, а в газовой фазе – s2p2.

Далее мы принимаем, что Ec линейно коррелирует с главным квантовым числом n (A и B – эмпирические коэффициенты):



Ec= An + B .

На рис.2 показано, что наблюдается хорошая корреляция, позволяющая теоретически оценить энтальпию сублимации резерфордия (см. ниже), которая не противоречит полученным нами экспериментальным данным по летучести этого элемента.

Несколько иная, более сложная модель предложена для оценки ΔНs соединений, в частности, хлоридов:

Hs =  (D + IPMe ) + Ec + 4 IPCl¯,

где IPMe – сумма первых четырех ионизационных потенциалов центрального элемента (определяется из атомарных квантово-химических расчетов), IPCl-  потенциал ионизации газообразного хлорид-иона. В данной схеме за энергию промотирования принимается сумма четырех ионизационных потенциалов, так как можно считать, что в твердых хлоридах в первом приближении Ti-Rf находятся в полностью ионизированном состоянии. Энергия диссоциации D определяется по отдельной разработанной корреляционной схеме, исходя из квантово-химических расчетов. Предполагается, что Ec  энергия сцепления (энергия образования твердого хлорида из газообразных ионов Me+4 и
4Cl ) плавно меняется в каждой подгруппе.

Рисунок 2. Энергии промотирования Еp, энтальпии сублимации Hs и энергии сцепления Ес элементов IV группы в зависимости от главного квантового числа n. Для Rf Еp рассчитаны для двух вариантов основного состояния  d2s2 (штриховая линия) и ds2p (сплошная линия). Соответственно даны два варианта для Hs , определенной для Rf.

Таким образом, с помощью квантово-химических расчетов и предложенных корреляций можно оценивать неизвестные теплоты сублимации элементов и соединений, а с помощью модели для термохроматографии – обоснованно предсказывать их температуры осаждения в состоянии без носителя в различных химических формах.



ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РЕЗЕРФОРДИЯ И ХАССИЯ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГАЗОХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ

Исследование химических свойств новых, в частности, трансактиноидных элементов представляет собой одно из важнейших направлений радиохимии и ядерной химии. С фундаментальной точки зрения особый интерес представляют некоторые из этих элементов, в химическом поведении которых можно наиболее ярко выявить новые закономерности и релятивистские эффекты. В результате может произойти значительное отклонение от периодичности в химических свойствах. Релятивистские эффекты проявляются в расщеплении 7р- и стабилизации (понижении энергии) 7р1/2-уровней, а также дестабилизации (повышении энергии) 7р3/2-уровней. Возможна также дестабилизация d- и f-орбиталей. К элементам, в химическом поведении которых могут проявиться релятивистские эффекты, относится резерфордий Rf  первый трансактиноидный четный элемент, где f-оболочка замкнута и происходит дальнейшее заполнение 6d- и, возможно, релятивистских 7p1/2-орбиталей. В последующих элементах количество электронов на внешних оболочках больше, и из-за смешения электронных уровней интерпретация квантово-химических расчетов сложнее.

Другой элемент, также представляющий особый интерес, это хассий Hs, который, как и его аналог осмий, должен образовывать легколетучие тетраоксиды, и их устойчивость может в существенной мере определяться заселенностью релятивистских орбиталей. Кроме того, по последним представлениям, этот элемент может оказаться в центре области ядерной стабильности «сверхтяжелых» элементов, и изучение его химии важно для поиска сравнительно долгоживущих сверхтяжелых нуклидов.


Исследование летучести резерфордия
В 1966 году в Лаборатории ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований И.Зварой и др. впервые экспе­риментально изучили химические свойства элемента № 104. Было показано, что этот элемент образу­ет относительно легколетучее хлоридное соединение, близкое по по­ведению к хлориду гафния, в то время как No, Lr и дру­гие трансплутониевые элементы дают труднолетучие соединения, аналогичные хлоридам лантаноидов и других элементов третьей группы. Из этих экспериментов был сделан вывод о том, что Rf – химический аналог гафния. Однако позднее в результате проведенных релятивистских расчетов электронной структуры атомов Lr (элемента 103) было показано, что его основным состоянием является [Rn]5f146d07s2p11/2 вместо ожидаемого по аналогии с лютецием состояния [Rn]5f146d13/27s2. На основании этого в ряде работ было высказано предположение, что атом Rf имеет электронную структуру [Rn]5f146d07s2p21/2, а Lr и Rf могут оказаться по своему химическому поведению p-элементами. Тогда Rf мог бы обладать сравнительно высокой летучестью в метал­лическом состоянии. Мы проверили эту гипотезу как экспериментально, так и с помощью квантово-химических расчетов.

В экспериментах, выполненных на пучке ускорителя У-300 ЛЯР ОИЯИ, 259Rf (период полураспада около 4,5 с, -распад и спонтанное деление) получали в ядерной реакции 242Pu+22Ne. Схема эксперимента показана на рис. 3. Атомы летучих элементов с потоком аргона, содержащего 5 об.% Н2 проходили через изо­термическую колонку, нагретую до 1170°С,. На выходе газа из зоны нагрева температура резко понижалась. Таким образом, можно было бы зарегистрировать спонтанно делящийся Rf, если его атомы, подобно атомам свинца, попадут на холодные детекторы. Осколки деления регистрировали с помощью твердотельных трековых детекторов (слюда, кварц), которые эффективны при температурах не выше 400°С. На детекторы, расположенные в самом конце трубки, были нанесены золото и палладий, чтобы обеспечить поглощение даже столь легколетучего р-элемента, как ртуть.

Одновременно образовывались радионуклиды Hf, Pb, Tl, Аu, лантаноидов и ряда других элементов. Их распределение по колонке после 39 ч облучения показано на рис. 3. Изотопы Pb, Tl и Au с газом-носителем проходили высокотемпературную часть колонки и осаждались при более низкой температуре на выходе газа из печи. В этой фракции отсутствовали изотопы Hf, лантаноиды и актиноиды, включая те из них, которые имеют низкую энтальпию сублимации (отмечены зеленым в табл.1), а также скандий, имеющий примерно такую же энтальпию сублимации, как золото. Эти элементы химически взаимодействуют с кварцем и не проходят высокотемпературную часть колонки. В результате коэффициент очистки летучих p-элементов от 165Тm, 161Er, 43,44Sc (и, очевидно, также от актиноидов) был выше 103 (предел обнаружения).

В зоне осаждения свинца и золота (на слюдяных детекторах и на внутренних стенках кварцевой трубки) не было найдено ни одного трека осколка деления. На основе значения эффективного сечения образования 259Rf, оценки выхода и эффективности регистрации можно заключить, что резерфордий, если бы он вел себя подобно свинцу, дал бы не менее 30 регистрируемых треков, и не менее 20 треков, если бы он осаждался подобно золоту (рис. 3).



Рисунок 3.

а  Схема экспериментальной установки на пучке ускорителя для изучения летучести Rf в элементарном состоянии;

б – распределение температуры;

в – распределение радионуклидов некоторых элементов после опыта.

Треки осколков деления были зарегистрированы только на коротком начальном участке трубки до вхождения в колонку. Они могли происходить от спонтанного деления 259Rf, а также от спонтанного деления 256Fm (Т1/2 2,6 ч), который получается с примерно таким же эффективным сечением. Обнаруженное число треков  65 (см. рис. 3в) соответствует оценкам ожидаемого суммарного их количества от Fm и Rf. Количественное сравнение времен удерживания Au и Rf и расчеты, проведенные по описанной модели хроматографии, показывают, что можно принять значение H0s золота (370 кДж/моль) как нижний предел значения этой величины для Rf. Экспериментально установленное предельное значение H0s Rf, значения H0s для элементов обеих подгрупп IV группы Периодической системы, а также H0s Rf, определенное из квантово-химических расчетов, приведены на рис. 4. Таким образом, энтальпия возгонки Rf по крайней мере в 2 раза больше, чем у Pb (180 кДж/моль).



Рисунок 4. Экспериментальные и расчетные энтальпии сублимации для элементов IV группы в зависимости от главного квантового числа (для Rf указан экспериментальный предел).
Последующие релятивистские квантово-химические расчеты, проведенные нами совместно с В.А.Глебовым и В.С.Нефедовым, показали, что для атома Rf наиболее вероятно основное электронное состоянием ds2p, хотя обычный уровень для этой подгруппы d2s2 не сильно отличается по энергии. Эти расчеты были в дальнейшем подтверждены другими авторами. Для теоретической оценки H0s Rf мы использовали разницу между уровнем основного электронного состояния (ds2p или d2s2) и уровнем d3s (характерным для металлического состояния этих элементов) как энергию промотирования.

С использованием корреляции энергии сцепления (рис. 2) мы определили расчетную энтальпию сублимации металлического Rf 61025 кДж/моль (в случае основного состояния 6d7s27p) и 65525 кДж/моль (для основного состояния 6d27s2). Эти теоретические оценки находятся в соответствии с результатами эксперимента (рис. 4). Вряд ли возможно отличить «релятивистский» и «нерелятивистский» атомы с помощью газовой хроматографии в токе водорода даже при более высокой температуре, так как нельзя избежать образования оксидных форм Ti, Zr, Hf, Rf при термохроматогра­фии ультрамикроколичеств этих элементов.

Другая попытка количественного определения различий в свойства резерфордия и гафния была проведена с использованием термохроматографии летучих тетрагалогенидов. Изучение термохроматографии тетрахлоридов и тетрабромидов имеет то преимущество, что эти соединения обладают сравнительно высокой летучестью, и поэтому данный подход значительно легче реализовать экспериментально. Показано, что RfCl4 и RfBr4 обладают заметно большей летучестью, чем соответствующие соединения гафния и циркония. Исходя из экспериментальных данных и модели термохроматографии, описанной выше, мы определили значение 0 для RfCl4 9015 кДж/моль, в то время как для HfCl4 оно равно 107,6±2,0, а для ZrCl4  108,4±2,0 кДж/моль.

На основе релятивистских квантово-химических расчетов и модели, основанной на корреляции энергии сцепления, мы определили, что теоретическое значение 0 для RfCl4 120±17 кДж/моль, а для реакции сублимации с участием оксихлорида RfOCl2 оно несколько выше и равно 129+20 кДж/моль. При этом в случае оксихлорида температура осаждения должна быть примерно на 500 выше, чем в случае тетрахлорида. Это в целом соответствует имеющимся экспериментальным данным. Расчеты показали, что в данной химической системе полученные экспериментальные результаты трудно интерпретировать с позиций релятивистских эффектов, так как эти эффекты неоднозначно влияют на летучесть тетрагалогенидов.

На основании проведенных теоретических расчетов ионизационных потенциалов можно предсказать повышенную устойчивость низших степеней окисления Rf как результат релятивистского эффекта. Поэтому перспективными, по-видимому, будут эксперименты с низшими хлоридами типа RfCl и RfCl3, если долгоживущие изотопы резерфордия станут доступны.

В результате можно заключить, что даже если основное электронное состояние Rf ds2p, это никоим образом не говорит о том, что его свойства приближаются к свойствам р-элементов. p-Характер элемента определяется в основном другими факторами. В частности, возбужденные конфигурации у Rf, как и у всех d-элементов, распо­лагаются гораздо ближе к основному состоянию, чем в p-элементах. Бла­годаря этому d-элементы могут при образовании соединений переходить в выгодную электронную конфигурацию и валентное состояние без значительных затрат на энергию промотирования. Этим, в частности, объясняется большая проч­ность связей в соединениях d-элементов по сравнению с p-элемента­ми. По той же причине теплоты сублимации d-элементов намного выше, чем р-элементов. В случае Ti, Zr, Hf, Rf не требуется больших энергетических затрат в процессе конденсации на пере­ход от основного состояния свободного атома в возбужденные состояния, реализуемые в конденсированном состоянии.

Таким образом, изучение свойств Rf связано с фундаментальными вопросами химии и поэтому представляет интерес для дальнейших исследований.
Опыты по экспрессному химическому выделению и детектированию
спонтанно делящихся и -активных изотопов хассия

Другим элементом, который представляет особый интерес с точки зрения поиска «релятивистских эффектов» – это хассий Hs. При проведении исследований мы исходили из предположения, что Hs, подобно своим аналогам Os и Ru, в токе кислородсодержащего газа образует летучий тетраоксид HsO4. Процесс выделения включает очистку фракции эка-осмия от ряда одновременно образующихся спонтанно делящихся -активных и некоторых -активных элементов, создающих фон при детектировании, а также эффективное осаждение эка-осмия на поверхности детектора.

Перед проведением дорогостоящих опытов на пучке ускорителя мы сначала изучали поведение Os на различных колонках в модельных опытах. Также исследовали поведение в тех же условиях Ru, Re (аналог Bh – элемента 107) и других элементов, которые могли в принципе стать источником фона.

Оказалось, что при комнатной температуре осмий в очень малой степени осаждается на поверхности кварцевого стекла, фторопласта, лавсана и большинства металлов. В то же время, мы обнаружили, что осмий хорошо адсорбируется на свинцовых поверхностях, по-видимому, в результате восстановления летучего OsO4 до OsO2 свинцом или его низшим оксидом. В отличие от OsO4 , тетраоксид рутения, обладающий такой же летучестью, тем не менее осаждается на кварцевой поверхности при более высокой температуре 50-1000С, что объясняется разложением тетраоксида рутения в процессе адсорбции и соответствует расчетам по изложенной модели термохроматографии.

Была также проанализирована возможность очистки осмия от ряда других элементов с помощью высокотемпературных фильтров. Нами показано, что фильтр из CaO (11000С) поглощает Po, β-активные радиоизотопы F, а также все актиноиды, Ra и Fr. В то же время ультрамикроколичества Os таким фильтром не задерживаются (фактор очистки Os от указанных элементов 103-106).

В одном из экспериментов, направленных на обнаружение Hs, мишень из 235U облучали пучком ускоренных ионов 40Ar с энергией 205+3 МэВ. Ядра отдачи тормозились в токе воздуха (расход 1 л/мин) и через короткий тонкий капилляр подавались в нагреваемую кварцевую колонку, где они очищались от спонтанно делящихся актинидов на фильтре из кварцевой ваты при температуре около 10500С. Далее поток газа переносил осмий сначала к слюдяным трековым детекторам спонтанного деления (расположенным при температуре от 2500С до комнатной), а затем к лавсановым детекторам, покрытым свинцом (комнатная температура).

Актиноиды, а также Sc и Na, полностью задерживались высокотемпературным SiO2-фильтром. Изотопы летучих в данных условиях элементов (As, Cr, Zn, Mn) проходили через фильтр и осаждались в виде острого пика на кварцевой трубке и слюдяных детекторах на выходе из печи. Рутений (97Ru) осаждался при низкой температуры в виде широкого пика как непосредственно на слюдяных детекторах, так и на внутренней поверхности кварцевой трубки в диапазоне температур от 2000С до комнатной (максимум пика осаждения при температуре около 1000С).

Осмий в данных условиях на кварцевой поверхности и слюдяных детекторах практически не адсорбировался даже при комнатной температуре. В то же время, он полностью осаждался на поверхности лавсановых детекторов с напыленным свинцом. Коэффициент очистки от нелетучих элементов (по Sc – аналогу актинидов) превысил 104 (предел обнаружения). Химический выход осмия на детекторы составил 98 %, рутения – более 50 %. Акты спонтанного деления ядер Hs не были зарегистрированы. Предел сечения образования изотопов Hs в данной ядерной реакции составил 110-35 см2. Быстродействие (время транспортировки газа до детекторов) составило 0,15 с.

Другие опыты были направлены на регистрацию α-активных и спонтанно делящихся изотопов хассия, в частности, 267Hs, который мог образовываться в ядерной реакции 249Cf с ионами 22Ne. Во время проведения нами этих экспериментов Hs еще не был открыт, и предполагалось, что его период полураспада составляет около 1 с. В данных опытах мы достигли высокого быстродействия  несколько десятков мс, которое на настоящее время является рекордным. (Позднее в физических экспериментах было найдено, что период полураспада 267Hs равен всего 59 мс).

На рис. 5 показана схема установки. В камеру с мишенью 249Cf (в виде оксида) подавали смесь Ar+2% O2 с расходом 2 л/мин. Образовавшиеся продукты ядерной реакции  ядра отдачи - тормозились в газе и поступали затем по фторопластовому капилляру в высокотемпературную кварцевую колонку. Os практически полностью транспортировался в колонку. Высокотемпературная кварцевая колонка (1000-11000С) была наполнена кварцевой ватой и гранулами СаО. На кварцевой вате происходила очистка от большинства -активных и спонтанно делящихся изотопов актиноидов, Ra, Fr (так же как и от Sc, Co), а на CaO – от Po и от +-активных 17F и 18F. В отдельном эксперименте, проведенном без CaO-фильтра, было показано, что изотопы фтора, образующиеся из кислорода, содержащегося в мишени и газе, создают большой фон при детектировании -активных нуклидов.

Колонку на выходе из печи охлаждали водой, и газ с летучими продуктами по капилляру поступал к Si/Au-полупроводниковому детектору, регистрирующему акты -распада и спонтанного деления. Напротив полупроводникового детектора был расположен трековый детектор спонтанного деления – лавсан. На оба детектора был напылен свинец, они были заключены в кадмиевую оболочку и помещены в куб из парафина для исключения воздействия нейтронов (это давало уменьшение загрузки детектора приблизительно в 10 раз). С этой же целью проводили блокировку набора спектра во время импульса пучка ускорителя, что также позволило уменьшить фон в низкоэнергетической области спектра в 10 раз.

Химическая очистка с помощью CaO/SiO2-фильтра от -активных элементов на колонке позволила уменьшить фон еще в 103 раз. За счет этого достигались низкий фон и высокая чувствительность регистрации. В модельных экспериментах с мишенью Dy была показана эффективность и высокая селективность методики. Выход осмия на детекторы составил 40%. Коэффициент очистки от -активных актинидов был более 106. Расчетное быстродействие методики (время транспорта газа от мишени до детекторов) составило 50 мс.

При флюенсе 22Ne 51016 не было зарегистрировано ни одной альфа-частицы с энергией более 8,5 МэВ, а также осколков спонтанного деления. Сразу после окончания опыта измерения продолжали в отсутствие пучка тяжелых ионов еще ~ 12 ч. Предел сечения реакций образования определен 1034 см2 для -активных изотопов и 51035 см2 для спонтанно делящихся изотопов Hs.





Рисунок 5. Схема эксперимента по выделению и детектированию α-активных и спонтанно делящихся изотопов Hs в виде газообразного тетраоксида, получаемого в ядерной реакции 249Cf + 22Ne (123 МэВ).
Впоследствии в 2001 г. в Дармштадте интернациональная группа исследователей с использованием результатов нашей разработки впервые исследовала химию Hs с изотопами 267Hs и 270Hs, получаемыми по другой, более перспективной ядерной реакции 248Cm с ионами 26Mg и при гораздо большем флюенсе 1·1018. При этом продукты разделяли термохроматографически и измеряли α-активность сразу на нескольких полупроводниковых детекторах, расположенных при разной температуре. В этих экспериментах было показано, что температура осаждения Hs находится между температурами осаждения Os и Ru, что, с нашей точки зрения, можно объяснить релятивистскими эффектами, приводящими к меньшей устойчивости HsO4 по сравнению с OsO4.

Таким образом, проведенные эксперименты и квантово-химические расчеты для атомов и соединений Rf и Hs показывают, что релятивистские эффекты, приводящие к особым свойствам этих элементов, должны существовать и имеются реальные экспериментальные подходы, чтобы это доказать. Исследование новых элементов стимулирует изучение ряда фундаментальных вопросов химии: какова квантово-химическая природа лету­чести, в чем причина регулярности изменений свойств элементов по группе и в чем причина отклонений от этой регулярности. Результаты этих исследований позволят уточнить закономерности изменения свойств элементов в Периодической системы.



Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница