Трансурановые элементы
В 1940 г. «корабль» ядерной физики вышел в море под названием «трансурановые элементы». С тех пор, плывя среди обломков нестабильных ядер, «команда» с надеждой всматривается в даль, пытаясь найти «острова стабильности», о которых говорится в научных манускриптах.
Химические элементы с Z 92, расположенные в периодической таблице Менделеева за ураном, называют трансурановыми элементами. Все известные трансураны радиоактивны, период полураспада у них меньше возраста Земли, поэтому все они, даже если и присутствовали в земных породах на стадии образования Земли, за время ее существования (~5 • 109 лет) должны были практически полностью подвергнуться распаду.
В природных минералах было найдено ничтожное количество только самого долгоживущего из известных трансурановых элементов — плутония (Т½ = 8,1 • 107 лет). Этот факт достаточно удивителен, так как до сегодняшних дней дожило всего ~ ½60 часть первоначальных ядер 244Pu.
Есть совсем фантастические проекты использования сверхтяжелых урановых руд (если они когда-нибудь будут найдены). Ожидается, что критическая масса такого вещества составляет всего лишь несколько миллиграммов.
Это позволяет говорить о создании миниатюрных источников ядерной энергии — реакторов, которые могут уместиться в кармане.
Значительный интерес представляет изучение свойств сверхтяжелых атомов. Никто пока не может однозначно сказать, справедлив ли закон Менделеева в области трансурановых элементов.
Будут ли похожими химические свойства ртути и ее тяжелого аналога экартути — 112-го элемента, свинца и экасвинца — 114-го элемента? Дело в том, что с ростом порядкового номера элемента резко (примерно как Z2) возрастает энергия электронов ближайшего к ядру K-слоя.
В трансурановых атомах эти электроны становятся релятивистскими. Например, энергия K-электрона в атоме 114-го элемента должна быть почти вдвое больше, чем в свинце.
Соответственно сдвигаются энергетические уровни и других электронов в атоме, в том числе валентных, которые и определяют химические свойства элемента. Ожидается, например, что сверхтяжелые элементы должны быть более летучими по сравнению со своими более легкими аналогами.
