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Laurencio

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Laurencio
103 Lr
Lu

Lr

(UPP)
nobeliolawrenciumrutherfordio
Apariencia
desconocido
Propiedades generales
Nombre, símbolo, número lawrencium, Lr, 103
Pronunciación / l ə r ɛ n s yo ə m /
lə- REN -ver-əm
Categoría Elemento actínidos
a veces considerado un metal de transición
Grupo, período, bloque n / a, 7, d
Peso atómico estándar [262]
Configuración electrónica [ Rn ] 5f 14 7s 2 7p 1
2, 8, 18, 32, 32, 8, 3
Capas de electrones de lawrencium (2, 8, 18, 32, 32, 8, 3)
Historia
Descubrimiento Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (1961)
Propiedades físicas
Fase sólido presumiblemente
Propiedades atómicas
Estados de oxidación 3
Energías de ionización Primero: 443.8 kJ · mol -1
Segundo: 1428,0 kJ · mol -1
Tercero: 2219,1 kJ · mol -1
Miscelánea
Número de registro del CAS 22537-19-5
La mayoría de los isótopos estables
Artículo principal: Los isótopos de lawrencium
iso N / A media vida DM DE ( MeV) DP
262 Lr syn 3.6 h CE 262 No
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% EC 254 No
sólo isótopos con vidas medias de más de 5 segundos no se incluyen aquí

Lawrencium es una radioactivo sintética elemento químico con el símbolo Lr (anteriormente Lw) y número atómico 103. En la tabla periódica de los elementos, es una período de 7 elemento de d-bloque y el último elemento de la actínidos serie. Experimentos químicos han confirmado que lawrencium comporta como el más pesado homólogo a lutecio y es químicamente similar a otros actínidos.

Laurencio fue sintetizado por primera vez por el equipo de la física nuclear dirigido por Albert Ghiorso el 14 de febrero de 1961, en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley de la Universidad de California. Los primeros átomos de lawrencium fueron producidas bombardeando un blanco de tres miligramos que consta de tres isótopos del elemento californio con boro -10 y boro-11 núcleos de la Iones Pesados Acelerador Lineal. El equipo sugirió el nombre lawrencium (después Ernest Lawrence), y el símbolo "Lw", pero IUPAC cambió el símbolo para "Lr" en 1963. Fue el final y el elemento más pesado de la actínidos serie en ser sintetizado.

Todos isótopos de lawrencium son radiactivos; su isótopo conocido más estable es lawrencium-262, con una vida media de aproximadamente 3,6 horas. Todos sus isótopos, excepto para lawrencium-260, -261 y -262 decaimiento con una vida media de menos de un minuto.

Historia

Descubrimiento

Laurencio fue primero sintetizado por el -la física nuclear equipo de Albert Ghiorso, Torbjørn SIKKELAND, Almon Larsh, Robert M. Latimer, y sus compañeros de trabajo el 14 de febrero de 1961, en el Laboratorio de Radiación Lawrence (que ahora se llaman Lawrence Berkeley National Laboratory) en la Universidad de California. Los primeros átomos de lawrencium fueron producidos por el bombardeo de un período de tres objetivo miligramo que consta de tres isótopos del elemento californio con boro -10 y boro-11 núcleos de la pesada Ion Acelerador Lineal (HILAC). El equipo de Berkeley informó que el isótopo 257 Lr se detectó de esta manera, y que decayó mediante la emisión de un 8,6 MeV de partículas alfa con una vida media de aproximadamente ocho segundos. Esta identificación fue posteriormente corregida a ser 258 Lr.

252
98 Cf + 11
5 B263- x
103 Lr258
103 Lr + 5 1
0 n

En 1967, investigadores-de física nuclear en Dubna, Rusia , informó que no pudieron confirmar la asignación de un emisor alfa con una vida media de los ocho segundos para 257 Lr. Este isótopo más tarde se dedujo que 258 Lr. En lugar de ello, el equipo de Dubna informó un isótopo con una vida media de alrededor de 45 segundos como 256 Lr.

243
95 Am + 18
8 O261- x
103 Lr256
103 Lr + 5 1
0 n

Otros experimentos han demostrado una actínidos química para el nuevo elemento, por lo que en 1970 se sabía que lawrencium es el último de los actínidos. En 1971, el equipo de la física nuclear en la Universidad de California en Berkeley realizó con éxito toda una serie de experimentos destinados a medir las propiedades de desintegración nuclear de los isótopos lawrencium con números de masa de 255 a 260.

En 1992, la IUPAC Grupo de Trabajo de Transporte-fermio (GTT) reconoció oficialmente los equipos de física nuclear en Dubna y Berkeley como los co-descubridores de lawrencium.

Naming

El origen del nombre, ratificado por la American Chemical Society, es en referencia al -físico nuclear Ernest O. Lawrence, de la Universidad de California, que inventó el acelerador de partículas ciclotrón. El símbolo Lw fue utilizado originalmente, pero el elemento se le asigna el símbolo Lr. En agosto de 1997, el Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) ratificó el nombre lawrencium y el símbolo Lr durante una reunión en Ginebra .

Características

Estructura electrónica

Lawrencium es el elemento 103 en la tabla periódica . Es el primer miembro de el bloque 6d; de acuerdo con el Regla de Madelung, su configuración electrónica debe ser [Rn] 5f 14 7s 2 6d 1. Sin embargo, los resultados de la investigación de la mecánica cuántica han sugerido que esta configuración es correcta, y es, de hecho [Rn] 5f 14 7s 2 7p 1. Una medición directa de esto no es posible. Aunque primeros cálculos dieron resultados contradictorios, los estudios más recientes y cálculos confirman la sugerencia.

Una correlación estricta entre la bloques de la tabla periódica y la configuraciones orbital-shell para átomos neutros clasificarían lawrencium como un metal de transición , ya que podría ser clasificado como un elemento de bloque d. Sin embargo, lawrencium se clasifica como un elemento de actínidos de acuerdo con las recomendaciones de la IUPAC.

Propiedades químicas experimentales

Resumen de todos los compuestos conocidos lawrencium
Fórmula Nombres (s)
LrCl 3 tricloruro lawrencium; lawrencium cloruro (III)

Fase gaseosa

Se informó que los primeros estudios en fase gaseosa de lawrencium en 1969 por una física nuclear equipo de la Flerov Laboratorio de Reacciones Nucleares (FLNR) en la Unión Soviética . Utilizaron el reacción nuclear 243 Am + 18 O para producir núcleos lawrencium, que luego expuestos a una corriente de cloro gas, y se formó un producto de cloruro volátil. Este producto se dedujo que ser 256 LrCl 3, y esto confirmó que lawrencium es un elemento típico de los actínidos.

La fase acuosa

Se informó que los primeros estudios de fase acuosa de lawrencium en 1970 por un equipo de la física nuclear en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en California. Este equipo utiliza la reacción nuclear 249 Cf + 11 B para producir núcleos lawrencium. Fueron capaces de demostrar que lawrencium forma un ion trivalente, similar a las de los otros elementos actínidos, pero en contraste con la de nobelio . Otros experimentos en 1988 confirmaron la formación de un ion lawrencium trivalente (III) usando la cromatografía de intercambio aniónico utilizando butirato de iso-α hidroxi (α-HIB) compleja. Comparación del tiempo de elución con otros actínidos permitió una determinación de 88,6 pico metros para la radio iónico para Lr 3+. Los intentos de reducir lawrencium en el estado lawrencium (III) de ionización a Laurencio (I) utilizando la potente reducción de clorhidrato de hidroxilamina agente no tuvieron éxito.

Nucleosíntesis

Fusión

205 Tl (50 Ti, xn) 255-x Lr (x = 2?)

Esta reacción se estudió en una serie de experimentos en 1976 por Yuri Oganessian y su equipo en el FLNR. Se proporcionaron pruebas para la formación de 253 Lr en el canal de salida 2n.

203 Tl (50 Ti, xn) 253-x Lr

Esta reacción se estudió en una serie de experimentos en 1976 por Yuri Oganessian y su equipo en el FLNR.

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

Esta reacción fue reportado en 1984 por Yuri Oganessian al FLNR. El equipo fue capaz de detectar desintegraciones de 246 Cf, descendiente de 254 Lr.

208 Pb (45 Sc, xn) 253-x Lr

Esta reacción se estudió en una serie de experimentos en 1976 por Yuri Oganessian y su equipo en el FLNR. Los resultados no están fácilmente disponibles.

209 Bi (48 Ca, xn) 257-x Lr (x = 2)

Esta reacción se ha usado para estudiar las propiedades espectroscópicas de 255 Lr. El equipo de GANIL utiliza la reacción en 2003 y el equipo de la FLNR utilizó entre 2004 a 2006 para proporcionar información adicional para el esquema de desintegración del 255 Lr. El trabajo proporciona evidencia de un nivel de isómeros en 255 Lr.

Fusión caliente

243 Am (18 O, x n) 261-x Lr (x = 5)

Esta reacción se estudió por primera vez en 1965 por el equipo de la FLNR. Ellos fueron capaces de detectar la actividad con un decaimiento característico de 45 segundos, que se asignó al 256 Lr o 257 Lr. El trabajo posterior sugiere una asignación a 256 Lr. Otros estudios en 1968 produjeron una actividad alfa 8,35-8,60 MeV con una vida media de 35 segundos. Esta actividad también fue asignado inicialmente a 256 Lr o 257 Lr y más tarde a únicamente 256 Lr.

243 Am (16 O, x n) 259-x Lr (x = 4)

Esta reacción fue estudiada en 1970 por el equipo de la FLNR. Ellos fueron capaces de detectar una actividad alfa 8,38 MeV con una vida media de 20 años. Este fue asignado a 255 Lr.

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

Esta reacción fue estudiada en 1971 por el equipo de la LBNL en su amplio estudio de los isótopos lawrencium. Ellos fueron capaces de asignar actividades alfa a 260 Lr, 259 Lr y 258 Lr de los canales de salida 3-5n.

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

Esta reacción se estudió en 1988 en la LBNL a fin de evaluar la posibilidad de producir 262 Lr y 261 Lr sin utilizar el exótico destino 254 Es. También se utiliza para tratar de medir una captura de electrones (CE) sucursal en 261m Rf del canal de salida 5 n. Después de la extracción del componente Lr (III), que fueron capaces de medir la fisión espontánea de 261 Lr con una mejor vida media de 44 minutos. La sección transversal de la producción fue de 700 pb. Sobre esta base, se calculó una rama de captura de electrones 14% si este isótopo se produjo a través del canal 5n en lugar de el canal P4N. Una energía de bombardeo inferior (93 MeV cf 97 MeV) y luego se utilizó para medir la producción de 262 Lr en el canal P3N. El isótopo se detectó con éxito y se midió con un rendimiento de 240 pb. El rendimiento fue menor de lo esperado en comparación con el canal P4N. Sin embargo, los resultados fueron juzgados para indicar que el 261 Lr fue más probable es producido por un canal P3N y un límite superior de 14% para la captura de electrones rama de 261m por lo tanto, se sugirió Rf.

246 cm (14 N, xn) de 260 x Lr (x = 3?)

Esta reacción se estudió brevemente en 1958 en el LBNL utilizando un 244 Cm objetivo enriquecido (5% 246 Cm). Se observó una actividad alfa MeV ~ 9 con una vida media de ~ 0,25 segundos. Resultados posteriores sugieren una asignación provisional a 257 Lr del canal 3n

244 cm (14 N, xn) 258-x Lr

Esta reacción se estudió brevemente en 1958 en el LBNL utilizando un 244 Cm objetivo enriquecido (5% 246 Cm). Se observó una actividad alfa MeV ~ 9 con una vida media de ~ 0,25 s. Resultados posteriores sugieren una asignación provisional a 257 Lr del canal 3n con el componente 246 Cm. No se han reportado actividades asignadas a la reacción con el componente 244 Cm.

249 Bk (18 O, αxn) 263-x Lr (x = 3)

Esta reacción fue estudiada en 1971 por el equipo de la LBNL en su amplio estudio de los isótopos lawrencium. Ellos fueron capaces de detectar una actividad asignada a 260 Lr. La reacción se estudió más en 1988 para estudiar la química acuosa de lawrencium. Se midieron un total de 23 desintegraciones alfa de 260 Lr, con una energía media de 8,03 MeV y una mejor vida media de 2,7 minutos. La sección transversal calculada fue de 8,7 °.

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

Esta reacción se estudió por primera vez en 1961 en la Universidad de California por Albert Ghiorso mediante el uso de un blanco de californio (Cf 52% 252). Observaron tres actividades alfa de 8,6, 8,4 y 8,2 MeV, con una vida media de aproximadamente 8 y 15 segundos, respectivamente. La actividad 8.6 MeV fue asignado provisionalmente a 257 Lr. Resultados posteriores sugieren una reasignación a 258 Lr, resultante de la canal de salida 5n. La actividad 8.4 MeV también fue asignado a 257 Lr. Resultados posteriores sugieren una reasignación a 256 Lr. Esto es más probable desde el componente 250 Cf 33% en el objetivo en lugar de desde el canal 7n. El 8,2 MeV fue posteriormente asociado con nobelio .

252 Cf (10 B, x n) 262-x Lr (x = 4,6)

Esta reacción se estudió por primera vez en 1961 en la Universidad de California por Albert Ghiorso mediante el uso de un blanco de californio (Cf 52% 252). Observaron tres actividades alfa de 8,6, 8,4 y 8,2 MeV, con una vida media de aproximadamente 8 y 15 segundos, respectivamente. La actividad 8.6 MeV fue asignado provisionalmente a 257 Lr. Resultados posteriores sugieren una reasignación a 258 Lr. La actividad 8.4 MeV también fue asignado a 257 Lr. Resultados posteriores sugieren una reasignación a 256 Lr. El 8,2 MeV fue posteriormente asociado con nobelio .

250 Cf (14 N, αxn) 260 x Lr (x = 3)

Esta reacción se estudió en 1971 en el LBNL. Ellos fueron capaces de identificar una actividad 0.7s alfa con dos líneas alfa en 8.87 y 8.82 MeV. Este fue asignado a 257 Lr.

249 Cf (11 B, xn) de 260 x Lr (x = 4)

Esta reacción se estudió por primera vez en 1970 en el LBNL en un intento de estudiar la química acuosa de lawrencium. Ellos fueron capaces de medir una actividad Lr 3+. La reacción se repitió en 1976 en Oak Ridge y 26s 256 Lr se confirmó mediante la medición de los rayos X coincidentes.

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

Esta reacción fue estudiada en 1971 por el equipo de la LBNL. Ellos fueron capaces de detectar una actividad asignada a 258 Lr del canal p2n.

249 Cf (15 N, αxn) 260 x Lr (x = 2,3)

Esta reacción fue estudiada en 1971 por el equipo de la LBNL. Ellos fueron capaces de detectar una actividades asignadas a 258 Lr y 257 Lr del α2n y α3n y canales. La reacción se repitió en 1976 en Oak Ridge y se confirmó la síntesis de 258 Lr.

254 Es + 22 Ne - transferencia

Esta reacción se estudió en 1987 en el LLNL. Ellos fueron capaces de detectar nuevos actividades de fisión espontánea (SF) asignados a 261 Lr y 262 Lr, como resultado de la transferencia de los 22 Ne núcleos a la meta de 254 Es. Además, se detectó una actividad de 5 ms SF en coincidencia con retraso nobelio rayos X K-shell y fue asignado a 262 No, resultante de la captura de electrones de 262 Lr.

Productos de desintegración

Los isótopos de lawrencium también se han identificado en la desintegración de elementos más pesados. Las observaciones hasta la fecha se resumen en la siguiente tabla:

Lista de lawrencium isótopos producidos como otros núcleos productos de desintegración
Nucleido Padres Isótopo lawrencium observada
267 Bh, 263 Db 259 Lr
278 Uut, 274 Rg, 270 millones de toneladas, 266 Bh, 262 Db 258 Lr
261 Db 257 Lr
272 Rg, 268 millones de toneladas, 264 Bh, 260 Db 256 Lr
259 Db 255 Lr
266 millones de toneladas, 262 Bh, 258 Db 254 Lr
261 Bh, 257 Db g, m 253 Lr g, m
260 Bh, 256 Db 252 Lr

Isótopos

Resumen de todos los isótopos conocidos lawrencium
Isótopo Año descubierto reacción descubrimiento
252 Lr 2001 209 Bi (50 Ti, 3n)
253 Lr g 1985 209 Bi (Ti 50, 2n)
253 Lr m 2001 209 Bi (Ti 50, 2n)
254 Lr 1985 209 Bi (50 Ti, n)
255 Lr 1970 243 Am (16 O, 4n)
256 Lr 1961? 1965? 1968? 1971 252 Cf (10 B, 6n)
257 Lr 1958? 1971 249 Cf (15 N, α3n)
258 Lr 1961? 1971 249 Cf (15 N, α2n)
259 Lr 1971 248 cm (15 N, 4n)
260 Lr 1971 248 cm (15 N, 3n)
261 Lr 1987 254 ES + 22 Ne
262 Lr 1987 254 ES + 22 Ne

Once isótopos de lawrencium más uno isómero se han sintetizado con 262 Lr siendo la más larga duración y el más pesado, con una vida media de 216 minutos. 252 Lr es el isótopo más ligero de lawrencium a ser producido hasta la fecha.

Isomería Nuclear

Un estudio de las propiedades de desintegración de 257 Db (ver dubnium ) en 2001 por Hessberger et al. en el GSI proporcionado algunos datos para el decaimiento de 253 Lr. El análisis de los datos indicó la población de los dos niveles de isómeros de 253 Lr de la descomposición de los isómeros correspondientes en 257 Db. Se asignó el estado fundamental giro y paridad de 7 / 2-, descomposición por la emisión de una partícula alfa 8794 KeV con una vida media de 0.57s. Se asignó el nivel de isómeros giro y paridad de 1 / 2-, descomposición por la emisión de una partícula alfa 8722 KeV con una vida media de 1,49 s.

Trabajos recientes sobre la espectroscopia de los 255 Lr formado en la reacción 209 Bi (48 Ca, 2n) 255 Lr ha proporcionado evidencia de un nivel isomérica.

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