定義
性質
鍩為錒系人工合成元素,在自然界中不存在。鍩最穩定的同位素相對質量數255,用痕量鍩-255做實驗表明,鍩在水溶液中呈+2和 +3氧化態。其+2氧化態很穩定。
無
氧化劑或
還原劑存在時,其化學性質與
鹼土金屬相似。Ce能使之具有典型
鑭系元素的性質。水溶液中以No、No形式存在,前者遠比後者穩定。 No可被
高碘酸鹽、過硫酸鹽、
碘酸鹽或
硝酸鹽氧化。噻吩甲醯三氟丙酮(TTA)-
甲基異丁基酮溶液(pH2~3)可萃取 No。所有鍩的同位素都是用帶電重離子轟擊鈾、
鈽、
鋦等製成。除No外均為α 放射體,其中以No的壽命最長,半衰期 58分。
鍩原子的電子構型為〔Rn〕5f7s。還不能製得可稱量的鍩。
發現及製備
在瑞典斯德哥爾摩工作的一個國際科學家小組於1957年用C照射鋦,製得102號元素。為紀念著名科學家諾貝爾(A.Nobel),將新元素命名為nobelium。後來,美國、
前蘇聯等國的科學家對102號元素的製備和鑑定進行了驗證,併合成了質量數從251到259的9種鍩同位素。這些同位素的衰變特徵為典型的偶質子核素。除258No之外,所有同位素都是α放射體。
1957年,前蘇聯的弗列洛夫(ФπероВ·Г·Н)用加速的O離子轟擊Pu得到了No,1958年,美國的吉奧索 (Ghioro)、西博格(Seaborg)等人以C離子轟擊Cm 而證實。為了紀念諾貝爾(Nobel)而將其命名為 “Nobelium”(諾)。
錒系元素
元素周期表第7周期ⅢB族元素,錒、釷、鏷、鈾、鎿、鈽、鎇、鋦、錇、鐦、鑀、鐨、鍆、鍩及鐒15個放射性元素的統稱,原子序數從89到103。除前4種在自然界中存在外,其餘11種均由人工核反應製得。α衰變和自發
裂變是錒系元素共同的核性質。
錒系元素原子的外電子層構型和鑭系元素相似,它們的化學性質與鑭系元素也極為相近。隨著原子序數的增大,錒系元素的離子半徑反而減小,這稱為離子半徑收縮現象。
錒系元素在水溶液中最常見的價態為+3,但鏷有+5價態,鈾、鎿、鎇有+5和+6價態,鎿和鈽有+7價態,鈾、釷、鈽有+4價態,鐦、鑀、鐨、鍆和鍩等元素有+2價態。錒系元素的
氫氧化物、氟化物、碳酸鹽和草酸鹽不溶於水,而其硝酸鹽、硫酸鹽、
高氯酸鹽和
鹵化物易溶於水。
錒系元素的年生產量:鈾為萬噸量級;釷為百噸量級;鈽為噸量級;鎿、鎇、鋦為公斤量級;錒、鏷、鐦為克量級;錇為百毫克量級;鑀為毫克量級,其餘為微量級。
錒系元素的用途越來越廣,鈾-233、鈾-235和鈽239是核反應堆和核電站用的燃料,錒-227、鋦-244和鈽-238等則用作宇航
飛行器的熱源。