რეზერფორდიუმი

პირველად 104 ელემენტი რეზერფორდიუმი სინთეზირებული იქნა 1964 წელს დუმნაში ბირთვული კვლევების გაერთიანებულ ინსტიტუტში მეცნიერების მიერ გიორი ფლიოროვის ხელმძღვანელობით. ისინი აწარმოებდნენ პლუტონიუმ-242-ის სამიზნის ბომბარდირებას ნეონი-22-ის ბირთვებით 115 მევ ენერგიით:

${\displaystyle \mathrm {^{242}_{94}{Pu}+_{10}^{22}Ne\rightarrow _{104}^{264}Rf^{*}} {\begin{matrix}\nearrow \mathrm {^{260}_{104}Rf+4_{0}^{1}n} \\\searrow \mathrm {^{259}_{104}Rf+5_{0}^{1}n} \end{matrix}}}$

104-ე ელემენტის წარმოქმნილი ატომები ხვდებოდნენ ცირკონიუმის ქლორიდის აიროვან გარემოში, სადაც ერთდებოდნენ ქლორთან და გადადიოდნენ სპონტანური დაყოფის დეტექტორებთან.

შეძლეს გამოეყოთ დაკვირვებადი, სპონტანური დაყოფის ორი ნახევარდაშლის პერიოდი — 0,1 და 3,5 წმ, ასევე რაოდენობრივად შეეფასებინათ ელემენტის ქიმიური თვისებები — RfCl₄-ის დუღილის ტემპერატურა ტოლია 450±50°. ეს მიღწევა შეფასებული იქნა როგორც სა მეცნიერო აღმოჩენა და შეტანილ იქნა სსრკ-ს აღმოჩენათა სახელმწიფო რეესტრში 1964 წლის 9 ივლისს^[3] როგორც პრიორიტეტეტული № 37. შემდგომში პირველი ზემოთ აღნიშნულ პერიოდთაგან არ დადასტურდა (²⁶⁰Rf აქვს ნახევარდაშლის პერიოდი 21 მწმ), ეს როდესაც მეორე შეესაბამება ²⁵⁹Rf (თანამედროვე მონაცემებით 2,8 წმ).

1969 წელს ელემენტი მიღებული იქნა ბერკლის კალიფორნიის უნივერსიტეტის მეცნიერების ჯგუფის მიერ, რომლებიც ამტკიცებდნენ, რომ ვერ შეძლეს საბჭოთა მეცნიერების ექსპერიმენტის განმეორება. მათმა გამოიყენეს კალიფორნიუმ-249-ის სამიზნე, რომელიც დაასხივეს ნახშირბად-12-ის იონებით^[4]:

${\displaystyle \mathrm {^{249}_{98}{Cf}+_{6}^{12}C\rightarrow _{104}^{261}Rf^{*}\rightarrow _{104}^{257}Rf+4_{0}^{1}n} }$

ამერიკული მეთოდით სინთეზი დამოუკიდებლად იქნა დამტკიცებული 1973 წელს^[5].

1974 წელს ბირთვული კვლევების გაერთიანებულ ინსტიტუტში რეზერფორდიუმი მიღებულ იქნა ტყვია-208-ის და ტიტანი-50-ის ცივად შერწყმის რეაქციით^[6]:

${\displaystyle \mathrm {^{208}_{82}Pb+_{22}^{50}Ti\rightarrow _{104}^{258}Rf^{*}} {\begin{matrix}\nearrow \mathrm {^{255}_{104}Rf+3_{0}^{1}n} \\\rightarrow \mathrm {^{256}_{104}Rf+2_{0}^{1}n} \\\searrow \mathrm {^{257}_{104}Rf+_{0}^{1}n} \end{matrix}}}$

1970 წელს კალიფორნიის უნივერსიტეტის მკვლევარების ჯგუფმა ა. გიორსოს ხელმძღვანელობით მიიღო რეზერფორდიუმი-261 კიურიუმი-248-ისა და ჟანგბადი-18-ის ბირთვების შერწყმის რეაქციის მეშვეობით^[7]:

${\displaystyle \mathrm {^{248}_{96}Cm+_{8}^{18}O\rightarrow _{104}^{266}Rf^{*}\rightarrow _{104}^{261}Rf+5_{0}^{1}n} }$

1996 წელს ბერკლიში მიღებულ იქნა რეზერფორდიუმი-262-ის იზოტოპი, პლუტონიუმი-233-ის ნეონი-22-ის იონების დასხივებით მეშვეობით^[8]:

${\displaystyle \mathrm {^{244}_{94}Pu+_{10}^{22}Ne\rightarrow _{104}^{266}Rf^{*}} \rightarrow {\begin{cases}\mathrm {^{261}_{104}Rf+5_{0}^{1}n} \\\mathrm {^{262}_{104}Rf+4_{0}^{1}n} \end{cases}}}$

1999 წელს აღმოჩენილ იქნა იზოტოპი რეზერფორდიუმი-163^[9].

2000 წელს ფიზიკოსებმა დუბნიდან მიიღეს რეზერფორდიუმი ურანი-238-ის სამიზნის დასხივებით მაგნიუმი-26-ის იონებით^[10]:

${\displaystyle \mathrm {^{238}_{92}U+_{12}^{26}Mg\rightarrow _{104}^{264}Rf^{*}} \rightarrow {\begin{cases}\mathrm {^{261}_{104}Rf+3_{0}^{1}n} \\\mathrm {^{260}_{104}Rf+4_{0}^{1}n} \\\mathrm {^{259}_{104}Rf+5_{0}^{1}n} \\\mathrm {^{258}_{104}Rf+6_{0}^{1}n} \end{cases}}}$

საბჭოთა მეცნიერებმა, რომლებმაც პირველებმა განაცხადეს ახალი ელემენტის სინთეზირების შესახებ, შესთავაზეს სახელწოდება კურჩატოვიუმი (Kurchatovium, Ku) საბჭოთა მეცნიერის, ფიზიკოსის იგორ კურჩატოვის^[11] პატივსაცემად.

1992 წელს თეორიული და გამოყენებითი ქიმიის საერთაშორისო კავშირის და თეორიული და გამოყენებითი ფიზიკის საერთაშორისო კავშირის ტრანსფერმიუმის ელემენტების ერთობლივმა სამუშაო ჯგუფმა (ინგლ. Transfermium Working Group) შეაფასა განაცხადები 104 ელემენტის აღმოჩენის შესახებ და გააკეთა დასკვნა, რომ ორივე ჯგუფმა წარმოადგინა საკმაო დამამტკიცებელი საბუთი მისი სინთეზირებისა და აღმოჩენის პატივი გაყოფილი იქნას მათ შორის^[12].

ამერიკელებმა განაცხადეს, რომ კომისიის გადაწყვეტილებას პატივს სცემენ, თუმცა კომისია ძალიან დიდ მნიშვნელობას ანიჭებს საბჭოთა მეცნიერების რეზულტატებს. კერძოდ მათ მიანიშნეს რომ 20 წლის განმავლობაში საბჭოთა მეცნიერები რამდენჯერმე ცვლიდნენ თავიანთი განცხადებების დეტალებს ახალი ელემენტის თვისებების შესახებ, რასაც საბჭოთა მეცნიერები არც უარყოფდნენ. ასევე მათ ბრალი დადეს TWG იმაში, რომ ისინი მეტად ენდობიან საბჭოთა მეცნიერების ქიმიურ ცდებს, და რომ კომისიაში არ არის კვალიფიცირებული სპეციალისტები. TWG-მ უპასუხა, რომ ამას მნიშვნელობა არ აქვს და რომ მათ გაითვალისწინეს ყველანაირი წინადანება, რომელიც ამერიკულმა ჯგუფმა წამოაყენეს, და განაცხადეს, რომ ვერ ხედავენ გადახედვის მიზეზს^[13]. ბოლოს და ბოლოს, მიიღეს სახელწოდება რომელიც ამერიკელებმა შესთავაზეს^[14], რაც მიანიშნებს რამ მათ რაღაცნაირად, შეცვალეს თავისი გადაწყვეტილება.

1994 წელს თეორიული და გამოყენებითი ქიმიის საერთაშორისო კავშირმა წარმოადგინა სახელწოდება «დუბნიუმი», რადგანაც სახელწოდება «რეზერფორდიუმი» იყო 106-ე ელემენტისათვის განკუთვნილი, და თეორიული და გამოყენებითი ქიმიის საერთაშორისო კავშირი თვლიდა რომ საბჭოთა მეცნიერების ღვაწლი შEსაბამისად უნდა ყოფილიყო დაფასებული. თუმცა დავა 104-107 ელემენტების სახელწოდებების შესახებ ამით არ დამთავრებულა. მხოლოდ 1997 წლისათვის იქნა დისკუსია დასრულებული, და 104-ე ლემენტის სახელწოდებად მიღებულ იქნა «რეზერფორდიუმი», ხოლო 105-ე ელემენტისათვის სახელწოდება — «დუბნიუმი».

სახელწოდება «რეზერფორდიუმი» მიღებულ იქნა ცნობილი ინგლისელი ფიზიკოსის ერნესტ რეზერფორდის პატივსაცემად (ერთ დროს «რეზერფორდიუმს» უწოდებდნენ 106-ე ელემენტს — სიბორგიუმს). ამ სახელის მიღებამდე ელემენტს უწოდებდნენ «უნნილკვადიუმს», აღინიშნებოდა Unq (დაუმტკიცებელი ელემენტების დროებითი სახელწოდების მინიჭების წესების მიხედვით, ლათინურად რიგითი ნომრის ციფრების მიხედვით 1, 0 და 4).

გათვლები აჩვენებდა, რომ რეზერფორდიუმის ელექტრონული შრეების რელატივისტური ეფექტები შეიძლება ძალიან ძლიერი ყოფილიყო, რათა p-ორბიტალებს ქონოდათ ნაკლები ენერგიის დონე, ვიდრე d-ორბიტალებს, რაც გამოიწვევდა მისი ქიმიური თვისებების მსგავსებას ტყვიასთან. მაგრამ უფრო ზუსტმა გაანგარიშებებმა და კვლევებმა ანახეს, რომ მიღებული ნაერთები ავლენდნენ, ისეთ თვისებებს როგორც IV ჯგუფის დანარჩენი ელემენტები.

რეზერფორდიუმის ქიმიური თვისებები განსაზღვრული იქნა ჩეხი ქიმიკოსის ივო ზვარას მიერ, ნივთიერებების ულტრამცირე რაოდენობების გამოყენებით. დადგენილი იქნა, რომ 104-ე ელემენტი ქიმიურად არის ჰაფნიუმის ანალოგი. +4 დაჟანგვის ხარისხით ტემპერატურისას 250—300 °C ის წარმოქმნის მფრინავ ჰალოგენიდებს RfCl₄ и RfBr₄^[15]. რთული კომპლექსური იონების მონაწილეობით ექსტრაქციული პროცესებისას რეზერფორდიუმის ქცევა მნიშვნელოვნად განსხვავდება 3 ვალენტიანი აქტინოიდების იონების ქმედებებისაგან და რაც ამტკიცებს ამ სისტემებში Rf⁴⁺-ის არსებობას, ამიტომაც არის მსგავსება ჰაფნიუმთან^[9].

მთავარი სტატია: რეზერფორდიუმის იზოტოპები.

2016 წლის დასაწყისში ცნობილი იყო რეზერფორდიუმის 16 იზოტოპი (ასევე 4 ბირთვული იზომერი) მასური რიცხვით 253-დან 270-მდე და ნახევარდაშლის პერიოდით მიკროწამის წილიდან 1,3-სტ-მდე (²⁶⁷Rf).

• რეზერფორდიუმი Webelements-ზე
• რეზერფორდიუმი ქიმიური ელემენტების პოპულარულ ბიბლიოთეკაში დაარქივებული 2018-12-03 საიტზე Wayback Machine.
• ელემენტების სინთეზის შესახებ საიტზე - ОИЯИ დაარქივებული 2017-11-04 საიტზე Wayback Machine.