Трансурановые элементы
_{Transuranium elements}

    Трансурановые элементы − химические элементы с зарядом (числом протонов) большим, чем у урана, т.е. Z > 92. Все они были получены искусственным путем. Химические элементы Z = 93,94 были получены в результате облучения ²³⁸U нейтронами. В результате β^--распада изотопа ²³⁹U (Z = 92) образуется изотоп нептуния ²³⁹Np (Z = 93), который затем, испытывая β^--распад, превращается в изотоп плутония ²³⁹Pu (Z = 94).
    Химический элемент с атомным номером Z = 95, америций, был получен в 1944 году в результате реакции

    Четвертый трансурановый элемент кюрий (Z = 95) также был получен в 1944 году в результате реакции

Это ядро является α-излучателем с периодом полураспада T_1/2 = 162.79 дня. Оно было затем обнаружено как продукт β^--распада ²⁴²Am.

.

    Элемент с порядковым номером Z = 97 был получен в 1949 году и назван берклием.

    Химический элемент калифорний с Z = 98 был получен в 1950 году в реакции

Этот химический элемент был выделен в количестве 5000 атомов и образовался в результате облучения ~10^-6 г. кюрия.
    Ряд изотопов калифорния был получен путем бомбардировки мишени из ²³⁸U пучками тяжелых ионов углерода и азота

,
,
.

В таблице приведены реакции, в которых впервые были получены элементы тяжелее урана вплоть до Z = 101.

Реакции, в которых впервые были получены трансурановые элементы

    Первые трансурановые элементы, как отмечалось, были получены в результате облучения ²³⁸U нейтронами. В результате захвата нейтрона и последующего β^--распада заряд первоначального ядра увеличивается на единицу. С созданием ядерных реакторов большой мощности стало возможным накапливать необходимые количества трансурановых элементов и использовать их в качестве мишеней для продвижения к большим Z путем облучения на циклотронах легкими заряженными частицами. В частности, таким способом удалось получить достаточно большие количества изотопа ²³⁹Pu, так как период полураспада его составляет 2.4·10⁴ лет.
    Элементы с Z = 96-98 были получены впервые в результате облучения трансурановых мишеней α-частицами.
    Использование ядерных реакторов с большой плотностью потока нейтронов позволяет получать трансурановые элементы путем последовательного захвата нескольких нейтронов. Если в качестве исходного вещества, облучаемого в ядерном реакторе, выбрать изотоп ²³⁹Pu, то последовательность образующихся изотопов можно проследить на диаграмме, представленной на рисунке. Таким образом можно продвинуться в область Z = 97-98. Цепочка будет обрываться на изотопе ²⁵²Cf, так как образующийся в результате захвата нейтронов изотоп ²⁵³Cf является β^--излучателем и с периодом полураспада 17.8 дня превращается в изотоп ²⁵³Es, распадающийся с испусканием α-частиц (T_1/2 = 20.5 дня). В результате длительного облучения (около 100 суток) в реакторе с плотностью потока нейтронов 10¹⁶ нейтронов/см²·с можно получить около одного процента ядер изотопа ²⁵²Cf от исходного количества ²³⁹Pu.

Образование трансурановых элементов при облучении нейтронами мишени 239Pu

    Продвижение к элементам с большим Z оказывается таким способом практически невозможным не только из-за того, что образующиеся изотопы имеют малые периоды полураспада, но главным образом потому, что основными видами распада образующихся изотопов химических элементов тяжелее урана - трансурановых элементов, являются α-распад, β-распад и спонтанное деление.
    Можно попытаться продвинуться к большим Z, используя мощные импульсные потоки нейтронов так, чтобы длительность нейтронного облучения была много меньше периодов полураспада изотопов, обрывающих цепочку. Изотопы и были впервые получены при взрыве термоядерного устройства в результате мгновенного (~10^-6 c) захвата ядром соответственно 15 и 17 нейтронов и последующего β^--распада образовавшихся изотопов ²⁵³U и ²⁵⁵U.

См. также

• Тяжелые и сверхтяжелые ядра
• Методы получения трансурановых элементов
• Синтез сверхтяжелых элементов
• Сверхтяжелые ядра (Z > 100)
• 117-й элемент: на пределе возможного
• Ядерные реакции с тяжелыми ионами и синтез новых ядер