元素

104 钅卢 Rf

本文作者:漂泊
钅卢是一种人工合成的放射性元素,杜布纳联合核子研究所利用22Ne轰击242Pu得到了它,得名于物理学家「欧内斯特·卢瑟福」。

钅卢的基本物理性质

分类 第ⅣB族(放射性元素)
原子序号原子量 104 [261]
电子配置 5f146d27s2
发现者 杜布纳联合核子研究所
同位素 261Rf, 263Rf, 265Rf, 266Rf, 267Rf
最长半衰期 1.3h (267Rf)
前后的元素 铹-钅卢-钅杜

钅卢的发现

1964年,苏联杜布纳联合核子研究所利用22Ne离子轰击242Pu靶,之后采用梯度热色谱对反应产物进行了分离,之后将其与ZrCl4反应得到氯化物。他们在产物之中发现一种挥发性氯化物会发生裂变,并且具有类似铪的性质,半衰期为0.3±0.1s。之后的计算结果表明该产物非常有可能是259104。反应式如下:

1969年,美国加州大学伯克利分校的研究者们利用12C离子轰击249Cf也合成了257104,反应式如下:

104号元素最终以著名物理学家,原子核式结构的的创立者,1908年诺贝尔化学奖得主Ernest Rutherford之名命名为Rutherfordium,符号为Rf,中文译名为“钅卢”。 [1-7]

欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford)

欧内斯特·卢瑟福是英国著名物理学家,他创建了原子核式模型,被誉为原子核物理学之父。他还研究了放射性现象,发现放射性是源自原子内部变化,通过放射性衰变,一种原子可以变成另一种原子,并首先提出了放射性半衰期的概念,也因“对元素蜕变以及放射化学的研究”荣获了1908年诺贝尔化学奖。此外,卢瑟福也区分了α射线与β射线,并且证实前者就是氦离子,在他用α粒子轰击氮核时还发现了质子。卢瑟福一生之中做出了许多杰出的工作。

欧内斯特·卢瑟福出生于新西兰,1895年在新西兰大学毕业后,获得英国剑桥大学的奖学金进入卡文迪许实验室,成为汤姆孙的研究生。1898年,卢瑟福在实验中发现“铀射线”的成分是复杂的,其中至少包含两种不同的辐射,一种非常容易被吸收,他称之为α射线;另一种具有较强的贯穿本领,称之为β射线。1900年,贝克勒尔通过实验确定β射线就是高速电子。1903年,卢瑟福通过实验断定α射线粒子带正电。1909年,卢瑟福在他的学生盖革和马斯登的协助下,发现α粒子轰击金箔时,大部分粒子会穿过金箔,但有少量的粒子会反弹回来,汤姆孙提出的枣糕模型无法对该实验结果做出解释。卢瑟福基于该实验结果于1911年提出原子核式模型。1919年,卢瑟福发现在用α粒子轰击一些不同的原子时都会放射出“带正电的氢原子”,他把这种新粒子命名为质子。1920年,卢瑟福还提出了中子假说,认为原子核中除了质子外,可能还存在一种不带电的中性粒子,质量与质子相同。他的学生查德威克于1932年发现了中子,证实了他的猜想。

卢瑟福不仅是一位杰出的科学家,也是一位出色的老师,在他的助手和学生中,先后有9位获得诺贝尔奖,可以说是“桃李满天下”。(1921年,卢瑟福的助手索迪获诺贝尔化学奖;1922年,卢瑟福的学生阿斯顿获诺贝尔化学奖; 1922年,卢瑟福的学生玻尔获诺贝尔物理奖;1927年,卢瑟福的助手威尔逊获诺贝尔物理奖;1935年,卢瑟福的学生查德威克获诺贝尔物理奖;1948年,卢瑟福的助手布莱克特获诺贝尔物理奖;1951年,卢瑟福的学生科克拉夫特和瓦耳顿,共同获得诺贝尔物理奖;1978年,卢瑟福的学生卡皮茨获诺贝尔物理奖。)[8-16]

参考文献

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