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Rutherfordium dal nome di Ernest Rutherford. |
Rutherfordium
Numero atomico: | 104 | Raggio atomico: | empirico: 150 pm (stimato) |
Simbolo atomico: | Rf | Punto di fusione: | 2400 K (2100 °C, 3800 °F) (previsto) |
Peso atomico: | 267 | Punto di ebollizione: | 5800 K (5500 °C, 9900 °F) (previsto) |
Configurazione elettronica: | 7s25f146d2 | Stati di ossidazione: | 4, (3), (2) |
Storia
Nel 1964, i lavoratori del Joint Nuclear Research Institute di Dubna (U.S.S.R.) bombardarono il plutonio con ioni neon accelerati da 113 a 115 MeV. Misurando le tracce di fissione in un vetro speciale con un microscopio, hanno rilevato un isotopo che decade per fissione spontanea. Suggerirono che questo isotopo, che aveva un’emivita di 0,3 +/- 0,1 s potrebbe essere 260-104, prodotto dalla seguente reazione: 242Pu + 22Ne –> 260Rf +4n.
L’elemento 104, il primo elemento transactinide, dovrebbe avere proprietà chimiche simili a quelle dell’afnio. Per esempio, formerebbe un composto relativamente volatile con il cloro (un tetracloruro).
Gli scienziati sovietici hanno eseguito esperimenti volti all’identificazione chimica, e hanno tentato di dimostrare che l’attività 0,3-s è più volatile di quella dei tricloruri di attinidi relativamente non volatili. Questo esperimento non soddisfa la prova di separare chimicamente il nuovo elemento da tutti gli altri, ma fornisce una prova importante per la valutazione. I dati rilasciati dagli scienziati sovietici hanno ridotto il tempo di dimezzamento dell’isotopo con cui hanno lavorato da 0,3 a 0,15 s.
Isotopi
Nel 1969 Ghiorso, Nurmia, Harris, K.A.Y. Eskola, e P.L. Eskola dell’Università della California a Berkeley riferirono di aver identificato positivamente due, e forse tre isotopi dell’elemento 104. Il gruppo ha indicato che, dopo ripetuti tentativi, hanno prodotto l’isotopo 260104 riportato dai gruppi di Dubna nel 1964.
Le scoperte a Berkeley furono fatte bombardando un bersaglio di 249Cf con nuclei di 12C di 71 MeV, e nuclei di 13C di 69 MeV. La combinazione di 12C con 249Cf seguita dall’emissione istantanea di quattro neutroni ha prodotto l’elemento 257104. Questo isotopo ha un’emivita di 4 o 5 s, decadendo emettendo una particella alfa in 253No, con un’emivita di 105 s.
La stessa reazione, tranne che con l’emissione di tre neutroni, si pensava avesse prodotto 258104 con un’emivita di circa 1/100 s.
L’elemento 259104 si forma dalla fusione di un nucleo di 13C con 249Cf, seguita dall’emissione di tre neutroni. Questo isotopo ha un’emivita da 3 a 4 s, e decade emettendo una particella alfa in 255No, che ha un’emivita di 185 s.
Migliaia di atomi di 257104 e 259104 sono stati rilevati. Il gruppo di Berkeley crede che la loro identificazione di 258-104 sia corretta, ma attribuisce meno fiducia a questo lavoro che al loro lavoro su 257104 e 259104.