Хотя 1938 г. нередко считается датой синтеза элемента 61, это едва ли справедливо. Конечно, какие-то изотопы данного элемента были синтезированы в ходе соответствующих ядерных реакций, но при этом ядерно-физическая идентификация была ошибочной (неверное определение типа распада и периодов полураспада предполагаемых изотопов элемента № 61). Химическая идентификация совсем не проводилась. Поэтому работы 1938—1940 гг. исторически правильнее считать лишь началом целенаправленного синтеза элемента № 61.
Достоверное открытие элемента № 61 было осуществлено лишь в 1945 г. Три американских химика, Дж. Маринский,
Л. Гленденин и Ч. Кориэлл, занимались анализом продуктов деления урана. Из смеси осколков деления, относящихся к редкоземельным элементам, они выделили фракцию, содержащую празеодим, неодим, самарий и элемент № 61 (образование изотопов последнего в результате деления урана считалось несомненным). Для разделения этой фракции на составляющие исследователи успешно применили метод ионообменной хроматографии. Фракция, которая содержала изотопы элемента № 61, весила всего 5 • 10"6 г. Ядерно-физическая идентификация привела к выводу о двух р-активных изотопах с массовыми числами 147 и 149 и периодами полураспада соответственно 3,7 года и 47 ч. Авторы открытия предложили название «прометий» (символ Ргп). Они писали, что оно «не только символизирует драматический путь получения нового элемента в заметных количествах, в результате овладения людьми энергией ядерного деления, но и предостерегает людей от грозящей опасности наказания стервятником войны»'.
Уже в июле 1948 г. участникам заседания Американского химического общества было продемонстрировано по 3 мг нитрата и хлорида прометия. В ядерных реакторах в настоящее время производятся десятки килограммов Рт в год, и свойства элемента хорошо изучены.
Металлический прометий был получен в 1963 г. немецким химиком Ф. Вайгелем путем восстановления соли PmF3 металлическим литием. В 1968 г. удалось обнаружить природный прометий также в качестве продукта спонтанного деления урана.
Элемент № 85 оказался вторым (после технеция) достоверно синтезированным новым элементом. В 1940 г. Дж. Корсон, К. Маккензи и Э. Сегре (США) обнаружили, что при облучении висмута а-частицами образуется а-активный продукт с периодом полураспада 7,2 ч. Исследователи сумели определить его химическую природу и сделали вывод: синтезирован изотоп элемента № 85 с массовым числом 211. В 1947 г. авторы открытия предложили для нового элемента название «астатин» (символ At) от греческого «астатос» — неустойчивый. В отечественной литературе принято наименование «астат».
В 1943 г. астат удалось обнаружить в природе (австрийские ученые Б. Карлик и Т, Бернерт). Его изотопы присутствуют в ничтожных количествах и являются продуктами очень редкого р~-распада природных изотопов полония, обычно а-активных.
Элемент № 87. Специфическая особенность элемента No 87 состоит в том, что он первоначально был найден в природе, а уж затем получен посредством ядерного синтеза. Среди всех изотопов природных радиоактивных элементов с наибольшими продолжительностями жизни изотоп элемента Nq 87 самый короткоживущий.
Обнаружение элемента № 87 связано с экспериментами французского радиохимика Маргариты Перей. Она оказалась третьей женщиной в мире, удостоившейся чести открытия нового химического элемента, — после Марии Кюри (принявшей основное участие в открытии полония и радия) и Иды Ноддак (вместе с В. Ноддаком, открывшей рений). Изучая очищенный препарат изотопа актиния с массовым числом 227, М. Перей обнаружила характерное р~-излучение, которое нельзя было приписать ни одному из известных радиоизотопов, входящих в актиноурановое семейство. Период полураспада неизвестного изотопа оказался равным 21 мин. М. Перей предположила, что новый р~-активный изотоп соответствует дочернему продукту очень редкого а-распада 227Дс:Только небольшая доля (как было показано впоследствии, ~ 1,2%) ядер 227Ас распадается с испусканием а-частиц, в результате чего образуется изотоп элемента No 87; первоначально М. Перей назвала его актинием К (АсК). Сообщение об этой работе появилось 9 января 1939 г. Спустя несколько месяцев было произведено определение химической природы АсК. Оказалось, что его свойства похожи на свойства цезия.
Дальнейшие работы были прерваны второй мировой войной и возобновились в 1945 г. В 1946 г. М. Перей предложила назвать элемент No 87 францием в честь Франции. Это название и символ (Fr) были утверждены в 1949 г.
В отличие от астата, для которого известно существование четырех естественных изотопов, франций имеет единственный природный изотоп 223Fr. Основными ядерными реакциями синтеза Fr были облучение золота тяжелыми ионами ('?F, 16<Э) и расщепление тория и урана быстрыми протонами. Однако источником получения важнейшего изотопа франция 22зрг по-прежнему является 227Дс, который либо извлекается из отходов уранового производства, либо синтезируется путем облучения 226Ra нейтронами.
|