爱因斯坦是一种软银放射性金属,原子序数为99,元素符号为Es。它强烈的放射性使它在黑暗中发出蓝光。这种元素是为了纪念阿尔伯特·爱因斯坦而命名的。
爱因斯坦首先在1952年的第一次氢弹爆炸——常春藤麦克核试验——的沉降物中被发现。加州大学伯克利分校的Albert Ghiorso和他的团队,以及洛斯阿拉莫斯和阿贡国家实验室,检测并后来合成了ES-252,其具有特征的α衰变,能量为6.6兆电子伏。美国团队开玩笑地将99号元素命名为“pandamonium”,因为常春藤迈克测试的代号为“熊猫计划”,但他们正式提出的名称是“einsteinium”,元素符号为E。IUPAC批准了该名称,但使用了符号Es。
在斯德哥尔摩的诺贝尔物理研究所,美国团队与瑞典团队竞争发现元素99和100并命名。常春藤麦克试验已被分类。美国研究小组于1954年公布了结果,1955年对测试结果进行了解密。瑞典研究小组于1953年和1954年公布了结果。
爱因斯坦是一种合成元素,可能不是天然发现的。原始的爱因斯坦(从地球形成之时起)如果存在的话,现在已经腐烂了。从理论上讲,铀和钍的连续中子俘获事件可以产生天然爱因斯坦。目前,该元素仅在核反应堆或核武器试验中生产。它是用中子轰击其他锕系元素制成的。虽然99元素的数量不多,但它是产生的最高原子序数,其数量足以以其纯形式出现。
研究爱因斯坦的一个问题是元素的放射性会破坏其晶格。另一个考虑因素是,当元素衰变为子核时,爱因斯坦样品很快被污染。例如,Es-253以每天约3%的速率衰变为Bk-249和Cf-249。
在化学上,爱因斯坦的行为与其他锕系元素非常相似,它们本质上是放射性过渡金属。它是一种反应性元素,表现出多种氧化状态并形成有色化合物。最稳定的氧化状态为+3,在水溶液中为淡粉色。已显示+2相为固态,使其成为第一个二价锕系元素。气相预测为+4状态,但尚未观察到。除了在黑暗中因放射性而发光外,这种元素还释放出每克1000瓦的热量。这种金属具有顺磁性,值得注意。
爱因斯坦的所有同位素都是放射性的。已知至少十九种核素和三种核异构体。同位素的原子量从240到258不等。最稳定的同位素是Es-252,其半衰期为471.7天。大多数同位素在30分钟内衰变。Es-254的一个核异构体的半衰期为39.3小时。
einsteinium的使用受到可用量小及其同位素衰变速度的限制。它用于科学研究,以了解元素的性质,并合成其他超重元素。例如,1955年,爱因斯坦被用来生产门捷列维元素的第一个样品。
根据动物研究(大鼠),爱因斯坦被认为是一种有毒的放射性元素。超过一半的被摄入的食物被储存在骨骼中,在那里可以保存50年。四分之一流入肺部。百分之零点一用于生殖器官。大约10%是排泄物。
元素名称:爱因斯坦
元素符号:Es
原子序数:99
原子量:(252)
发现:劳伦斯伯克利国家实验室(美国)1952
元素组:锕系元素、f-块元素、过渡金属
要素周期:周期7
电子构型:[Rn]5f11 7s2(2,8,18,32,29,8,2)
密度(室温):8.84 g/cm3
相:固体金属
磁序:顺磁
熔点:1133 K(860°C,1580°F)
沸点:预测温度为1269 K(996°C,1825°F)
氧化状态:2,3,4
电负性:波林标度为1.3
电离能:1st:619 kJ/mol
晶体结构:面心立方(fcc)
格伦T。Seaborg,《跨加州元素》,化学教育杂志,第36.1卷(1959年)第39页。
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