اينشتاينيوم

Einsteinium - Einsteinium

الأينشتاينيوم

محمد خالد الشيباني

اصطناعه وخواصه الفيزيائية

خواصه الكيميائية

استخداماته

الأينشتاينيوم einsteinium معدن ينتمي إلى زمرة الأكتينيوم (الأكتينيدات)، رمزه Es، وعدده الذري 99. اكتشفه الكيميائي الأمريكي ألبرت جيورسو A. Ghiorso. وزملاؤه في جامعة كاليفورنيا ببركلي Berkeley عام 1952. وهو عنصر ثقيل ذو فاعلية إشعاعية، غير موجود في الطبيعة وإنما يصطنع بوساطة التفاعلات النووية، وهو يقع بعد عنصر الكاليفورنيوم Cf في الجدول الدوري.

التشكيل الإلكتروني فيه 2 ,8 ,29 ,32 ,18 ,8 ,2 أو Rn]5f¹¹7s²] حيث يدل الرمز [Rn] على البنية الإلكترونية لغاز الرادون الخامل. يشبه هذا العنصر في خواصه عنصر الهولميوم holmium في سلسلة اللانتانيدات، وسُمي آينشتاينيوم تكريماً للفيزيائي الأمريكي الألماني المولد ألبرت أينشتاين Albert Einstein.

اصطناعه وخواصه الفيزيائية

تم في عام 1952 اكتشاف آثار ضئيلة لنظائر عنصري الأينشتاينيوم ₉₉Es والفرميوم ₁₀₀Fm بين نواتج اختبار الانفجار النووي للقنبلة الهدروجينية المسمى Mike؛ الذي أجرته الولايات المتحدة في جزيرة Enewetak في المحيط الهادىء، ففي هذا الانفجار تم تشعيع نوى اليورانيوم ²³⁸U بسيل من النترونات حيث قامت هذه النوى بأسر النترونات ثم تبع ذلك عدة تفككات من النمط –β أدت إلى نشوء العناصر المذكورة.

وبعد عام من هذا الاكتشاف تم اصطناع عنصر الأينشتاينيوم بواسطة مسرّع الجسيمات السيكلوترون cyclotron وذلك بقذف عنصر اليورانيوم بإيونات (شوارد) الآزوت في مختبر الأشعة في جامعة كاليفورنيا وفق تفاعل الاندماج النووي (1):

الأينشتاينيوم معدن صلب فضي اللون، درجة انصهاره o860س ويغلي عند الدرجة o996س، تبلغ الكتلة الذرية النسبية لللأينشتاينيوم 252، ونصف قطره الذري 186 بيكومتر، كما يبلغ نصف قطره الإيوني Es3+ 92.5 بيكومتر، وكمون تأينه (تشرده) الأول 6.42 إلكترون فولط، كتلته الحجمية 8.84 غرام/سنتمتر مكعب، يمتاز ببنية بلورية مكعبة الشكل. له عدة نظائر ذات أعمار نصف وأوزان ذرية مختلفة وأكثرها استقراراً 254Es، ليس له نظائر طبيعية مستقرة. يوضح الجدول (1) نظائر الأينشتاينيوم ونواتجها وطرائق تحللها.

الجدول (1) نظائر الأينشتاينيوم ونواتجها وطرائق تحللها

النظير	عمر النصف (½t)	طريقة التحلل الإشعاعي	الطاقة المتحررة (MeV)	ناتج التفكك الإشعاعي
248Es	27دقيقة	(ε (≈ 100%		248Cf
		(α (≈ 0.25%		244Bk
		(% SF (3 . 10−5	?	?
249Es	102.2دقيقة	(ε (≈ 100%		249Cf
		(α (≈ 0.57%		245Bk
250Es	8.6ساعة	(%ε (> 97	100.2	259Cf
		(?) α	880.6	246Bk
251Es	33ساعة	(?) ε	367.0	251Cf
		(%α (0.5	597.6	247Bk
252Es	471.7يوم	(%α (78	760.6	248Bk
		(%ε (22	260.1	252Cf
253Es	20.47يوم	(%α (≈ 100	739.6	249Bk
		(% SF (8.7 . 10−6	?	?
254Es	275.7يوم	(%α (≈ 100	618.6	250Bk
		(%ε (0.03		254Cf
254mEs	8.6ساعة	(%β- (≈ 98		254Fm
		(%SF (< 3	?	?
		(%α (0.32		250Bk
255Es	39.8يوم	(%β- (92.0	288.0	255Fm
		(%α (8.0		251Bk

يدل الرمز ε على: التفكك بالأسر الإلكتروني،

α: التفكك بإصدار جسيمات ألفا،-

β: التفكك بإصدار الإلكترونات السالبة،

SF: التفكك بالانشطار التلقائي.

خواصه الكيميائية:

للأينيشتاينيوم عدة درجات أكسدة 2+ و 3+ و 4+، وعدد الأكسدة 3+ هو الأثبت؛ إذ تتميز محاليله بلون زهري فاتح. يُحضّر هذا المعدن بشكله الحر بإرجاع فلوريد أو أكسيد الأينشتاينيوم الثلاثي بعنصر الليثيوم أو اللانتانوم على الترتيب وفق المعادلتين (2 و3).

وقد حُضّر أكسيد المعدن بكميات ضئيلة من مرتبة المكروغرام بتسخين نترات المعدن الموافقة. كما حُضّرت هاليدات المعدن EsX₃ بعدد الأكسدة 3+ بمعالجة أكسيد المعدن بجو من بخار الحموض الهالوجينية الجافة عند الدرجة 500ْس مدة 20 دقيقة تقريباً. أما هاليدات المعدن بعدد الأكسدة 2+ فقد حُضّرت بإرجاع هاليدات المعدن الثلاثي بالهدروجين. كما حُضّرت أُكسي هاليدات المعدن EsOX بمعالجة الهاليد الثلاثي بمزيج غازي مؤلف من بخار الماء وهاليد الهدروجين.

استخداماته:

تنحصر استخدامات الأينشتاينيوم على نحو رئيسي في إنتاج عناصر مابعد اليورانيوم وعناصر الأكتينيدات العليا. واستخدم ²⁵³Es لتحضير عنصر المندليفيوم بقذفه بجسيمات α باستخدام السيكلوترون وفق المعادلة (4).

ويستخدم معدن الأينشتاينيوم ومركباته بكميات ضئيلة لأغراض البحث العلمي.

مراجع للاستزادة: - G. Choppin, Jan-Olov Liljenzin and J. Rydberg, Radiochemistry and Nuclear Chemistry,Butterworth -Heinemann, 2002. - W. D. Loveland, D. J. Morrissey and G. T. Seaborg, Modern Nuclear Chemistry, JohnWiley & Sons, Inc., 2006.

 

---

- التصنيف : الكيمياء اللاعضوية - النوع : الكيمياء اللاعضوية - المجلد : المجلد الرابع مشاركة :