104 號元素

104 號元素

一種人工放射性元素,化學符號104、Unq、Ku或Rf,屬周期系ⅣB族。半衰期最長的同位素是261104。已發現質量數253~262的全部10種同位素,其主要核性質見表。

正文

104 號元素104 號元素
合成實驗 1964年蘇聯杜布納聯合核子研究所的Γ.Н.弗廖羅夫等用重離子回旋加速器加速的、能量為113~ 115兆電子伏的氖離子(22Ne)轟擊靶,通過242Pu(22Ne,4n)260104核反應合成了半衰期為 0.3秒、以自發裂變方式衰變的260104。
1968年美國科學家A.吉奧索等用加利福尼亞大學勞倫斯-伯克利實驗室的重離子直線加速器加速的硼離子(10B和11B)轟擊靶,沒有觀察到半衰期為0.1~0.3秒的自發裂變核的生成。吉奧索等用碳離子(12C和13C)轟擊靶,通過下述核反應合成了257104和259104兩種同位素:249Cf(12C,4n)257104、249Cf(13C,3n)259104。後來,他們又用氧離子轟擊靶,通過248Cm(18O,5n)261104核反應合成了261104。
化學性質 根據錒系理論,103號元素有14個5f電子滿殼層;104號元素是錒系後的第1個元素,屬6d過渡元素,應與其在周期表中同族的相似,而不同於錒系元素
蘇聯杜布納聯合核子研究所的科學家完成一系列出色的研究工作,證明了 104號元素不屬於三價錒系元素,而屬於周期系 ⅣB族。他們所採用的化學鑑定實驗方案是:用1.5大氣壓、300~350°C氮氣流收集由核反應所生成的260104,使少量氣態的NbCl5和ZrCl4(3:1,分壓為0.2托)與氮氣混合, 將新原子氯化,然後使氣流通過一個加熱的過濾器,將氣溶膠和不揮發的錒系元素三價氯化物濾除,揮發性的104號元素的氯化物通過過濾器,進行放射性鑑定(見圖)。
104 號元素104 號元素
1970年美國勞倫斯-伯克利實驗室的科學家使合成的104號元素通過一根直徑為2毫米、長2厘米的Dowex50陽離子交換柱。以80°C和pH為4的0.1摩/升α-羥基異丁酸作淋洗劑,進行離子交換分離,證明104號元素的水溶液行為完全不同於三價和二價的錒系元素,而與四價的鉿、相似。
命名問題 杜布納實驗組建議 104號元素命名為巻(kurchatovium),符號Ku,以紀念蘇聯化學家И.Β.庫爾恰托夫(Курчатов)。伯克利實驗組建議將命名為內(Rutherfordium),符號Rf,以紀念英國物理學家E.盧瑟福(Rutherford)。國際純粹與套用化學聯合會為解決命名爭執問題,自1971年以來,曾多次開會討論,均未解決。為此,該聯合會無機化學組於1977年8月正式宣布以拉丁文和希臘文混合數字詞頭命名 100號以上元素的建議。據此,104號元素的英文名稱為 unnilquadium,符號Unq。
參考書目
 C.克勒爾著,《超鈾元素化學》編譯組譯:《超鈾元素化學》,原子能出版社,北京,1977。(C. Keller,TheChemistry of the Transuranium Elements, Verlag Chemie, Weinheim, 1971.)

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