Lawrencium

Lawrencium
103 Lr
Lu ↑ Lr ↓ (UPP) Tableau p??riodique nob??lium ← → lawrencium rutherfordium
Apparence
inconnu
Propri??t??s g??n??rales
Nom, symbole, nombre	lawrencium, Lr, 103
Prononciation	/ l ə r ɛ n s Je ə m / lə- REN -voir-əm
??l??ment Cat??gorie	actinides parfois consid??r?? comme un m??tal de transition
Groupe, p??riode, bloc	n / a, 7, r??
Poids atomique standard	[262]
Configuration ??lectronique	[ Rn ] 7s 2 5f 14 7p 1 2, 8, 18, 32, 32, 8, 3
Histoire
D??couverte	Lawrence Berkeley National Laboratory (1961)
Propri??t??s physiques
Phase	solide vraisemblablement
Propri??t??s atomiques
??tats d'oxydation	3
??nergies d'ionisation	1er: 443,8 kJ ?? mol -1
	2??me: 1428,0 kJ ?? mol -1
	3??me: 2219,1 kJ ?? mol -1
Miscellan??es
Num??ro de registre CAS	22537-19-5
La plupart des isotopes stables
Article d??taill??: Isotopes de lawrencium
iso N / A demi-vie DM DE ( MeV) DP 262 Lr syn 3,6 h CE 262 Non 261 Lr syn 44 min SF / CE? 260 Lr syn 2,7 min α 8,04 256 Md 259 Lr syn 6,2 s 78% α 8,44 255 Md 22% SF 256 Lr syn 27 s α 8.62,8.52,8.32 ... 252 Md 255 Lr syn 21,5 s α 8.43,8.37 251 Md 254 Lr syn 13 s 78% α 8.46,8.41 250 Md 22% CE 254 Non seulement isotopes avec des demi-vies plus de 5 secondes sont inclus ici

Lawrencium est un radioactif synth??tique ??l??ment chimique avec le symbole Lr (anciennement LW) et de num??ro atomique 103. Dans le tableau p??riodique des ??l??ments, ce est un p??riode de 7 El??ment d-bloc et le dernier ??l??ment de la actinide s??rie. exp??riences de chimie ont confirm?? que lawrencium se comporte comme le plus lourd homologue au lut??tium et est chimiquement similaire ?? d'autres actinides.

Lawrencium a ??t?? synth??tis?? par l'??quipe nucl??aire men?? par la physique Albert Ghiorso le 14 F??vrier 1961, ?? la Lawrence Berkeley National Laboratory de la Universit?? de Californie. Les premiers atomes d'lawrencium ont ??t?? produites en bombardant une cible de trois milligramme constitu?? de trois isotopes d'un ??l??ment californium avec du bore et du bore -10 11 germes de l'acc??l??rateur lin??aire ions lourds. L'??quipe a sugg??r?? le nom lawrencium (apr??s Ernest Lawrence), et le symbole "Lw", mais IUPAC chang?? le symbole pour "LR" en 1963. Il a ??t?? le dernier et l'??l??ment le plus lourd de l' actinide s??rie ?? synth??tiser.

Tous isotopes de lawrencium sont radioactifs; son isotope stable le plus connu est lawrencium-262, avec une demi-vie d'environ 3,6 heures. Tous ses isotopes ?? l'exception de lawrencium-260, -261 et -262 d??croissance avec une demi-vie de moins d'une minute.

Histoire

D??couverte

Lawrencium ??tait premier synth??tis?? par le nucl??aire physique ??quipe de Albert Ghiorso, Torbj??rn Sikkeland, Almon Larsh, Robert M. Latimer, et leurs coll??gues le 14 F??vrier 1961, au Lawrence Radiation Laboratory (maintenant appel?? le Lawrence Berkeley National Laboratory) au Universit?? de Californie. Les premiers atomes d'lawrencium ont ??t?? produites en bombardant une trois milligramme cible constitu?? de trois isotopes d'un ??l??ment californium avec du bore et du bore -10 11 germes de l'acc??l??rateur lin??aire ion lourd (HILAC). L'??quipe a rapport?? que le Berkeley isotope ²⁵⁷ Lr a ??t?? d??tect??e de la sorte, et qu'il d??compos?? en ??mettant un 8,6 MeV alpha particule avec une demi-vie d'environ huit secondes. Cette identification a ??t?? corrig??e par la suite ??tre ²⁵⁸ Lr.

252
98 Cf + 11
5 B → 263- x
Lr 103 258 →
5 103 Lr + 1
0 n

En 1967, des chercheurs nucl??aires physique dans Dubna, en Russie , ont indiqu?? qu'ils ne ??taient pas en mesure de confirmer l'affectation d'un ??metteur alpha avec une demi-vie de huit secondes pour ²⁵⁷ Lr. Cet isotope a ensuite ??t?? d??duit que ²⁵⁸ Lr. Au lieu de cela, l'??quipe Dubna rapport?? un isotope avec une demi-vie d'environ 45 secondes, ²⁵⁶ Lr.

243
95 Am + 18
8 O → x 261-
Lr 103 256 →
5 103 Lr + 1
0 n

D'autres exp??riences ont d??montr?? une actinides chimie pour le nouvel ??l??ment, donc en 1970 il ??tait connu que lawrencium est le dernier actinides. En 1971, l'??quipe de physique nucl??aire ?? l'Universit?? de Californie ?? Berkeley effectu??e avec succ??s toute une s??rie d'exp??riences visant ?? mesurer les propri??t??s de d??sint??gration des isotopes nucl??aires de lawrencium avec num??ros de masse de 255 ?? 260.

En 1992, le Trans-fermium Groupe de travail de l'UICPA (GTT) a officiellement reconnu les ??quipes de physique nucl??aire ?? Dubna et Berkeley que les co-d??couvreurs du lawrencium.

Appellation

L'origine du nom, ratifi?? par le American Chemical Society, est en r??f??rence au physicien nucl??aire Ernest O. Lawrence, de la Universit?? de Californie, qui a invent?? le acc??l??rateur de particules cyclotron. Le symbole a ??t?? utilis?? ?? l'origine Lw, mais l'??l??ment a ??t?? attribu?? le symbole Lr. En Ao??t 1997, le Union internationale de chimie pure et appliqu??e (UICPA) a ratifi?? le nom et le symbole lawrencium Lr au cours d'une r??union ?? Gen??ve .

Caract??ristiques

Structure ??lectronique

Lawrencium est l'??l??ment 103 dans le tableau p??riodique . Ce est le premier ??l??ment du bloc-6d; conform??ment ?? R??gle Madelung, son configuration ??lectronique devrait ??tre [7s] Rn ² 5f ¹⁴ 6d ^1. Cependant, les r??sultats de recherche en m??canique quantique ont sugg??r?? que cette configuration est incorrect, et est en fait [7s] Rn ² 5f ¹⁴ 7p ^1. Une mesure directe de ceci ne est pas possible. Malgr?? les premi??res calculs ont donn?? des r??sultats contradictoires, des ??tudes et des calculs plus r??cents confirment la suggestion.

Une corr??lation stricte entre le blocs de tableau p??riodique et la configurations orbitale-shell pour atomes neutres classeraient lawrencium comme un m??tal de transition , car il pourrait ??tre class?? comme un ??l??ment d-bloc. Cependant, lawrencium est class?? comme un ??l??ment actinide selon les recommandations de l'IUPAC.

Propri??t??s chimiques exp??rimentaux

Phase gazeuse

Les premi??res ??tudes en phase gazeuse de lawrencium ont ??t?? signal??s en 1969 par un physique nucl??aire ?? l'??quipe Flerov Laboratoire de r??actions nucl??aires (de FLNR) dans l' Union sovi??tique . Ils ont utilis?? le r??action nucl??aire ²⁴³ Am + ¹⁸ O afin de produire lawrencium noyaux, qui ont ensuite expos??s ?? un courant de chlore gazeux, et un produit de chlorure volatil a ??t?? form??. Ce produit a ??t?? d??duit que LrCl ₃ ^256, ce qui a confirm?? que lawrencium est un ??l??ment actinide typique.

La phase aqueuse

Les premi??res ??tudes de phase aqueuse de lawrencium ont ??t?? signal??s en 1970 par une ??quipe de physique nucl??aire au Laboratoire national Lawrence Berkeley en Californie. Cette ??quipe a utilis?? la r??action nucl??aire ²⁴⁹ Cf + ¹¹ B pour produire des noyaux de lawrencium. Ils ont pu montrer que lawrencium forme un ion trivalent, semblables ?? ceux des autres ??l??ments actinides, mais en contraste avec celle de nob??lium . D'autres exp??riences ont confirm?? en 1988 la formation d'un lawrencium trivalent (III) d'ions en utilisant une Chromatographie d'??change d'anions en utilisant le butyrate d'iso-hydroxy α (α-HIB) complexe. Comparaison du temps d'??lution avec d'autres actinides a permis une d??termination de 88,6 pico m??tres pour le rayon ionique pour Lr ^3+. Les tentatives pour r??duire lawrencium dans l'??tat lawrencium (III) d'ionisation ?? lawrencium (I) en utilisant l'agent de r??duction de chlorhydrate d'hydroxylamine puissante ont ??t?? infructueuses.

Nucl??osynth??se

Fusion

²⁰⁵ Tl ⁽⁵⁰ Ti, xn) ^255-x Lr (x = 2?)

Cette r??action a ??t?? ??tudi??e dans une s??rie d'exp??riences en 1976 par Youri Oganessian et son ??quipe ?? la FLNR. La preuve a ??t?? fournie pour la formation de ²⁵³ Lr dans le canal de sortie ?? 2n.

²⁰³ Tl ⁽⁵⁰ Ti, xn) ^253-x Lr

Cette r??action a ??t?? ??tudi??e dans une s??rie d'exp??riences en 1976 par Youri Oganessian et son ??quipe ?? la FLNR.

²⁰⁸ Pb (Ti ^48, PXN) ^255-x Lr (x = 1?)

Cette r??action a ??t?? signal?? en 1984 par Youri Oganessian au FLNR. L'??quipe a pu d??tecter d??sint??grations de ²⁴⁶ Cf, un descendant de ²⁵⁴ Lr.

²⁰⁸ Pb ⁽⁴⁵ Sc, xn) ^253-x Lr

Cette r??action a ??t?? ??tudi??e dans une s??rie d'exp??riences en 1976 par Youri Oganessian et son ??quipe ?? la FLNR. R??sultats ne sont pas facilement disponibles.

²⁰⁹ Bi ⁽⁴⁸ Ca, xn) ^257-x Lr (x = 2)

Cette r??action a ??t?? utilis??e pour ??tudier les propri??t??s spectroscopiques de ²⁵⁵ Lr. L'??quipe au GANIL utilis?? la r??action en 2003 et l'??quipe de la FLNR utilis?? entre 2004 ?? 2006 pour fournir de plus amples informations pour le sch??ma de d??sint??gration de ²⁵⁵ Lr. Le travail fourni la preuve d'un niveau d'isom??res dans ²⁵⁵ Lr.

Fusion chaude

Am ^{243 (18} O, xn) ^261-x Lr (x = 5)

Cette r??action a ??t?? ??tudi??e en 1965 par l'??quipe de l'FLNR. Ils ??taient capables de d??tecter l'activit?? avec une d??croissance caract??ristique de 45 secondes, qui a ??t?? attribu?? ?? ²⁵⁶ ou ²⁵⁷ Lr Lr. Des travaux ult??rieurs sugg??re une mission ?? ²⁵⁶ Lr. D'autres ??tudes en 1968 ont produit une activit?? alpha de 8,35 ?? 8,60 MeV avec une demi-vie de 35 secondes. Cette activit?? a ??galement ??t?? affect??e initialement ?? ²⁵⁶ ou ²⁵⁷ Lr Lr et plus tard ?? seulement ²⁵⁶ Lr.

Am ^{243 (16} O, xn) ^259-x Lr (x = 4)

Cette r??action a ??t?? ??tudi??e en 1970 par l'??quipe du FLNR. Ils ??taient capables de d??tecter une activit?? alpha 8,38 MeV avec une demi-vie de 20 ans. Cela a ??t?? attribu?? ?? ²⁵⁵ Lr.

²⁴⁸ cm ⁽¹⁵ N, xn) ^263-x Lr (x = 3,4,5)

Cette r??action a ??t?? ??tudi??e en 1971 par l'??quipe du LBNL dans leur grande ??tude des isotopes de lawrencium. Ils ont r??ussi ?? assigner des activit??s alpha ?? ²⁶⁰ Lr, ²⁵⁹ et ²⁵⁸ Lr Lr des canaux de sortie 3-5n.

²⁴⁸ cm ⁽¹⁸ O, pxn) ^265-x Lr (x = 3,4)

Cette r??action a ??t?? ??tudi??e en 1988 ?? l'LBNL afin d'??valuer la possibilit?? de produire ²⁶² Lr et ²⁶¹ Lr sans utiliser l'exotique ²⁵⁴ cible Es. Il a ??galement ??t?? utilis?? pour tenter de mesurer une capture d'??lectrons (CE) succursale ?? ^261m Rf du canal de sortie 5n. Apr??s extraction de la composante (iii) Lr, ils ont pu mesurer la fission spontan??e de ²⁶¹ Lr avec une am??lioration de la demi-vie de 44 minutes. La section transversale de production ??tait de 700 pb. Sur cette base, une capture d'??lectrons branche 14% a ??t?? calcul?? si cet isotope a ??t?? produit par le canal 5n plut??t que le canal de P4N. Une ??nergie bombardant inf??rieure (93 MeV cf 97 MeV) a ensuite ??t?? utilis?? pour mesurer la production de ²⁶² Lr dans le canal de P3N. L'isotope a ??t?? d??tect?? avec succ??s et un rendement de 240 pb a ??t?? mesur??e. Le rendement est plus faible que pr??vu par rapport au canal de P4N. Cependant, les r??sultats ont ??t?? jug??s pour indiquer que le ²⁶¹ Lr a probablement ??t?? produit par un canal de P3N et une limite sup??rieure de 14% pour la capture branche de ^261m d'??lectrons Rf a donc ??t?? sugg??r??.

²⁴⁶ cm ⁽¹⁴ N, xn) ^{260 x} Lr (x = 3?)

Cette r??action a ??t?? bri??vement ??tudi?? en 1958 ?? l'aide d'un LBNL enrichi ²⁴⁴ cm cible (5% ²⁴⁶ cm). Ils ont observ?? une activit?? alpha ~ 9 MeV avec une demi-vie de ~ 0,25 secondes. R??sultats plus tard sugg??rent une affectation provisoire ?? ²⁵⁷ Lr du canal 3n

²⁴⁴ cm ⁽¹⁴ N, xn) ^258-x Lr

Cette r??action a ??t?? bri??vement ??tudi?? en 1958 ?? l'aide d'un LBNL enrichi ²⁴⁴ cm cible (5% ²⁴⁶ cm). Ils ont observ?? une activit?? alpha ~ 9 MeV avec une demi-vie de 0,25 s ~. R??sultats plus tard sugg??rent une affectation provisoire ?? ²⁵⁷ Lr du canal 3n avec le composant ²⁴⁶ cm. Aucune activit?? assign??es ?? une r??action avec le composant ²⁴⁴ cm ont ??t?? rapport??s.

²⁴⁹ Bk ⁽¹⁸ O, αxn) ^263-x Lr (x = 3)

Cette r??action a ??t?? ??tudi??e en 1971 par l'??quipe du LBNL dans leur grande ??tude des isotopes de lawrencium. Ils ??taient capables de d??tecter une activit?? assign??e ?? ²⁶⁰ Lr. La r??action a ??t?? ??tudi??e plus en 1988 pour ??tudier la chimie aqueuse de lawrencium. Un total de 23 d??sint??grations alpha ont ??t?? mesur??s ?? ²⁶⁰ Lr, avec une ??nergie moyenne de 8,03 MeV et une am??lioration de la demi-vie de 2,7 minutes. La section a ??t?? calcul??e ?? 8,7 nb.

²⁵² Cf ⁽¹¹ B, xn) ^263-x Lr (x = 5,7 ??)

Cette r??action a ??t?? ??tudi??e premi??re fois en 1961 ?? l'Universit?? de Californie par Albert Ghiorso en utilisant une cible de californium (52% de ²⁵² Cf). Ils ont observ?? trois activit??s alpha de 8,6, 8,4 et 8,2 MeV, avec une demi-vie d'environ 8 et 15 secondes, respectivement. L'activit?? de 8,6 MeV a ??t?? provisoirement attribu?? ?? ²⁵⁷ Lr. R??sultats plus tard sugg??rent une r??affectation ?? ²⁵⁸ Lr, r??sultant de la canal de sortie 5n. L'activit?? de 8,4 MeV a ??galement ??t?? attribu?? ?? ²⁵⁷ Lr. R??sultats plus tard sugg??rent une r??affectation ?? ²⁵⁶ Lr. Ce est probablement ?? partir de la composante de 33% ²⁵⁰ Cf dans la cible plut??t que du canal de 7n. Le 8,2 MeV a ensuite ??t?? associ?? ?? nob??lium .

²⁵² Cf ⁽¹⁰ B, xn) ^262-x Lr (x = 4,6)

Cette r??action a ??t?? ??tudi??e premi??re fois en 1961 ?? l'Universit?? de Californie par Albert Ghiorso en utilisant une cible de californium (52% de ²⁵² Cf). Ils ont observ?? trois activit??s alpha de 8,6, 8,4 et 8,2 MeV, avec une demi-vie d'environ 8 et 15 secondes, respectivement. L'activit?? de 8,6 MeV a ??t?? provisoirement attribu?? ?? ²⁵⁷ Lr. R??sultats plus tard sugg??rent une r??affectation ?? ²⁵⁸ Lr. L'activit?? de 8,4 MeV a ??galement ??t?? attribu?? ?? ²⁵⁷ Lr. R??sultats plus tard sugg??rent une r??affectation ?? ²⁵⁶ Lr. Le 8,2 MeV a ensuite ??t?? associ?? ?? nob??lium .

²⁵⁰ Cf ⁽¹⁴ N, αxn) ^260-x Lr (x = 3)

Cette r??action a ??t?? ??tudi??e en 1971 ?? l'LBNL. Ils ont pu identifier une activit?? alpha 0.7s avec deux lignes alpha ?? 8,87 et 8,82 MeV. Cela a ??t?? attribu?? ?? ²⁵⁷ Lr.

²⁴⁹ Cf ⁽¹¹ B, xn) ^{260 x} Lr (x = 4)

Cette r??action a ??t?? ??tudi??e en 1970 au LBNL dans une tentative pour ??tudier la chimie aqueuse de lawrencium. Ils ont pu mesurer une activit?? ³⁺ Lr. La r??action a ??t?? r??p??t??e en 1976 ?? Oak Ridge et 26s ²⁵⁶ Lr a ??t?? confirm??e par la mesure des rayons X-co??ncidents.

²⁴⁹ Cf ⁽¹² C, pxn) ^{260 x} Lr (x = 2)

Cette r??action a ??t?? ??tudi??e en 1971 par l'??quipe du LBNL. Ils ??taient capables de d??tecter une activit?? assign??e ?? ²⁵⁸ Lr du canal de p2n.

²⁴⁹ Cf ⁽¹⁵ N, αxn) ^260-x Lr (x = 2,3)

Cette r??action a ??t?? ??tudi??e en 1971 par l'??quipe du LBNL. Ils ??taient capables de d??tecter un activit??s confi??es ?? ²⁵⁸ Lr et ²⁵⁷ Lr de la α2n et α3n et canaux. La r??action a ??t?? r??p??t??e en 1976 ?? Oak Ridge et la synth??se de ²⁵⁸ Lr a ??t?? confirm??e.

Es ²⁵⁴ + ^{22 NE} - transfert

Cette r??action a ??t?? ??tudi??e en 1987 au LLNL. Ils ??taient capables de d??tecter nouvelle fission spontan??e (SF) activit??s assign??s ?? ²⁶¹ Lr et ²⁶² Lr, r??sultant du transfert des ²² Ne noyaux ?? la cible ²⁵⁴ Es. En outre, une activit?? SF 5 ms a ??t?? d??tect??e en co??ncidence avec un retard nobelium rayons X K-coquilles et a ??t?? attribu??e ?? ²⁶² n, r??sultant de la capture d'??lectrons de ²⁶² Lr.

produits de d??sint??gration

Isotopes de lawrencium ont ??galement ??t?? identifi??s dans la d??sint??gration d'??l??ments plus lourds. Observations ?? ce jour sont r??sum??s dans le tableau ci-dessous:

Isotopes

Onze isotopes de lawrencium plus un isom??re ont ??t?? synth??tis??s avec ²⁶² Lr ??tant la plus longue dur??e et le plus lourd, avec une demi-vie de 216 minutes. ²⁵² Lr est le plus l??ger des isotopes lawrencium ??tre produite ?? ce jour.

Isom??rie nucl??aire

Une ??tude des propri??t??s de d??sint??gration de ²⁵⁷ Db (voir dubnium ) en 2001 par Hessberger et al. au GSI fourni des donn??es pour la d??sint??gration de ²⁵³ Lr. L'analyse des donn??es a indiqu?? la population de deux niveaux isom??res dans ²⁵³ Lr de la d??sint??gration des isom??res correspondants dans ²⁵⁷ Db. L'??tat du sol a ??t?? affect?? rotation et la parit?? des 7 / 2-, d??composition par ??mission d'une particule alpha 8794 KeV avec une demi-vie de 0.57s. Le niveau d'isom??res a ??t?? affect?? rotation et parit?? de 1 / 2-, d??composition par ??mission d'une particule alpha keV 8722 avec une demi-vie de 1,49 s.

Des travaux r??cents sur la spectroscopie des ²⁵⁵ Lr form?? dans la r??action ²⁰⁹ Bi ⁽⁴⁸ Ca, 2n) ²⁵⁵ Lr a fourni la preuve d'un niveau d'isom??res.