Rutherfordium (Rf) – atomnummer 104: syntetisk, radioaktivt grundstof

Rutherfordium (Rf) — syntetisk, radioaktivt grundstof, atomnummer 104. Lær om opdagelse, isotoper, korte halveringstider og forventede kemiske egenskaber.

Rutherfordium er et kemisk grundstof med symbolet Rf og atomnummer 104. Det er et meget radioaktivt og syntetisk grundstof, som ikke forekommer naturligt og kun fremstilles i laboratorier. Rutherfordium er det første af de såkaldte transactinide grundstoffer (elementer med atomnummer større end 103) og ligger i gruppe 4 i det periodiske system, hvor det forventes at opføre sig kemisk svarende til hafnium. Tidligere navne eller betegnelser har omfattet eka-hafnium og unnilquadium.

Opdagelse og navngivning

Rutherfordium blev fremstillet og rapporteret af forskellige forskergrupper i slutningen af 1960'erne og begyndelsen af 1970'erne, hvilket førte til en periode med diskussion om opdagelsesret og navngivning. Den internationale kemiske organisation IUPAC har senere godkendt navnet rutherfordium til ære for fysikeren Ernest Rutherford.

Fremstilling

Grundstoffet fremstilles i acceleratorsystemer ved tunge-ion-reaktioner (fusion–evaporation), hvor tunge målatomer bestråles med lettere ioner. Produktion sker i meget små mængder — typisk enkelte atomer ad gangen eller få atomer samlet — hvilket gør eksperimenter og bestemmelse af egenskaber vanskelige. Den producerede mængde er utilstrækkelig til kommerciel anvendelse eller større tekniske undersøgelser.

Egenskaber

Rutherfordium er et overgangsmetal i periode 7 og forventes at være et metalisk, sølvgråt stof ved normale forhold, men dette er ikke direkte observeret i makroskopisk skala på grund af den ekstremt lille mængde, der kan fremstilles. Den forventede elektronkonfiguration er omtrent [Rn]5f14 6d2 7s2, og oxidationsstaten +4 er den mest stabile, som også er typisk for gruppe 4-elementer. Relativistiske effekter kan påvirke de præcise kemiske og fysiske egenskaber for rutherfordium sammenlignet med lettere homologer som hafnium.

Isotoper

Der er fremstillet flere isotoper af rutherfordium med massetal spredt over området fra omkring 253 til 270. Alle isotoper er radioaktive, og deres halveringstider varierer betydeligt — fra brøkdele af et sekund til nogle få timer. De mest langlivede isotoper har halveringstider i størrelsesordenen minutter til timer, hvilket betyder, at selv de "mest stabile" isotoper kun findes i kort tid efter dannelsen.

Anvendelser og sikkerhed

På grund af den korte levetid og den ekstremt begrænsede tilgængelighed har rutherfordium i praksis ingen industrielle eller kommercielle anvendelser i dag. Stoffet studeres primært af forskere for at undersøge nukleare og kemiske egenskaber i den tunge ende af det periodiske system. Håndtering kræver specialiserede faciliteter og strålingsbeskyttelse, da alle isotoper er radioaktive.

Opsummering: Rutherfordium (Rf, Z = 104) er et syntetisk, radioaktivt overgangsmetal i gruppe 4. Det fremstilles i små mængder ved tunge-ion-reaktioner, har ingen praktiske anvendelser p.t., og forventes kemisk at ligne hafnium, selvom relativistiske effekter kan give afvigelser fra enklere forudsigelser.

Søg efter bogstav