Емблема кафедри ФХОТМ.Перехід на головну сторінку
Кафедра фізико-хімічних основ технології металів
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Новини Гостьова книга Форум Чат Дошка пошани Корисні посилання Адреса
Вступ (абітурієнтам)

Найрідкісніший з рідкісних

Fr

Кажуть, немає правил без винятків. І якщо взяти за правило той факт, що історія відкриття хімічних елементів пов'язана насамперед із представниками сильної половини людства, то приємним виключенням будуть три жіночих імені, якими вправі пишатися слабка стать: Марія Склодовська-Кюрі - першовідкривач полонію і радію, Іда Ноддак (Такке) - першовідкривач ренію, і Маргарет Пере, якій судилося відкрити францій. Анітрохи не применшуючи величезних заслуг Марії Склодовської-Кюрі та Іди Ноддак, зауважимо, що науковий успіх вони поділили зі своїми чоловіками - П'єром Кюрі і Вальтером Ноддаком, в той час як Маргарет Пере при "народженні" францію обійшлася "без сторонньої допомоги".

Пошуками ека-цезію (так назвав невідомий елемент під номером 87 Д. І. Менделєєв) Маргарет Пере зайнялася в 1938 році. Перш за все Пере вирішила повторити вже на той час давні експерименти Мейера, Гесса і Панета. Недарма кажуть, що часто в науці "нове - це добре забуте старе". Підтвердженням цього вислову може служити історія відкриття елементу № 87.

Провівши досліди, Пере, подібно до своїх попередників, виявила присутність тих же альфа-частинок. Але необхідно було довести, що їх джерелом є не домішки протактинію, а актиній. Провівши воістину ювелірне очищення актинію від усіх можливих домішок і "дочірніх продуктів" (тобто продуктів його радіоактивного розпаду), а потім дослідивши отриманий найчистіший препарат актинію, Пере з'ясувала, що ізотоп цього елементу з масовим числом 227 має "радіоактивну вилку", або, інакше кажучи, здатен розпадатися в двох напрямках - з випромінюванням бета- і альфа-частинок. Правда, "зуби" у цієї вилки виявилися далеко не однаковими: лише в 12 випадках з тисячі ядра актинію випускали альфа-частинки, у всіх же інших випадках вони випромінювали бета-частинки (тобто електрони), перетворюючись в ядра ізотопу торію. Ну, а що ж відбувалося при альфа-випромінюванні?

Розрахунок показував, що, викинувши альфа-частинку (тобто ядро гелію), ядро ізотопу актинію "худло" рівно настільки, щоб стати не чим іншим, як ядром ізотопу 87-го елемента. Дійсно, в результаті дослідів з'являвся продукт розпаду актинію з властивостями важкого лужного радіоактивного металу. Це і був ніколи раніше не зафіксований у природі довгоочікуваний ека-цезій, точніше, його ізотоп з масовим числом 223. Так в 1939 році був відкритий один з останніх доуранових елементів. На честь своєї батьківщини Пере назвала його францієм.

Чому ж так довго францій залишався невловимим для вчених усього світу? Перш за все тому, що з усіх хімічних елементів (виключаючи трансуранові) францій - самий нестійкий. Період напіврозпаду його найбільш довгоживучого ізотопу (який і був виявлений в дослідах Пере) - всього 22 хвилини. Чого ж дивуватися, що при такій "тривалості життя" на Землі практично немає не тільки відчутних запасів цього елементу, але і мізерних його слідів? Втім, дещо все ж є. Користуючись законом радіоактивного розпаду, фахівці підрахували, що з 5976·1018 тонн земної речовини на частку франція припадає ... трохи більше 500 грамів. Ось чому знайти в природі хоча б крихту цього елементу незмірно складніше, ніж відшукати голку в стозі сіна. І тим не менш сьогодні вченим точно відомі деякі фізичні і хімічні властивості францію. Як же вдалося їх визначити?

Для цього потрібно штучним шляхом отримати помітну кількість елементу, ретельно очистити його від усіх домішок і потім в найкоротший час провести необхідні вимірювання і досліди.

Спочатку для виділення францію застосовувалися різні хімічні методи, однак вони були досить складні і далекі від досконалості. Відчутних успіхів вдалося досягти, коли на допомогу хімікам прийшла ... фізика. Створення циклотронів і розвиток техніки прискорення іонів дозволили розробити фізичні методи одержання францію, які були засновані на бомбардуванні торієвих або уранових "мішеней" протонами високих енергій. Таким шляхом в Об'єднаному інституті ядерних досліджень в Дубні в результаті п’ятнадцятихвилинного "обстрілу" одного граму урану на синхроциклотроні було отримано 5·10-13 грамів францію.

Всього 5·10-13 грамів? Якби мова йшла, наприклад, про золото, то і така його кількість не варта була б в буквальному сенсі і ламаного гроша. А трильйонні частки грама Францію представляють для вчених величезну цінність, бо дозволяють заповнити багато граф в характеристиці цього елементу. Зрозуміло, при цьому неможливо експериментально визначити густину металу або з'ясувати, при яких температурах він плавиться і кипить, але зібрана дослідниками інформація дозволяє зробити це розрахунковим шляхом.

Розроблено й інший оригінальний спосіб отримання францію - опромінення "мішеней" зі свинцю, талію або золота багатозарядними іонами відповідно бору, вуглецю або неону, які прискорюються на циклотронах або лінійних прискорювачах. Середньовічні алхіміки схопилися б за голову, дізнавшись, що їх нащадки замість того, щоб займатися серйозною справою, тобто отримувати золото з інших речовин, нерозважливо "стріляють" в нього якимись частками, прагнучи перетворити дорогоцінний метал в елемент з сумнівними властивостями. Саме ці сумнівні властивості і змушують вчених проводити все нові і нові експерименти, щоб дізнатися якомога більше "секретів" францію.

(За матеріалами книги С. І. Венецького "Розповіді про метали" та Вікіпедії)

Історія
Персонал
Технічна база
Дисципліни
Студентам
Викладачам
Наукова робота та зв'язки
Видання кафедри
Здобутки
Випускники
Фотогалерея
Мультимедіа
Народна творчість
Студентський пульс
Публічна інформація
Вхід в систему:
Логін:
Пароль:

Новий користувач
Забули пароль ?
Зробити стартовою
Додати в вибране

Статистика:
Гостей: 1
Користувачів: 0
Зареєстровано: 51
     Зараз на сайті користувачів немає                    Найкращі користувачі сайту: Rybak (2019) , SZolotukhin (1522) , Iryna (801) , Bass (579) , nazar23 (495) , vendetta99 (431) , Dzhyhun (309) , Howo (290) , Ira (169) , Zlkonstantin (169)
Лічильник відвідувань сайту
з 5.02.2006 року
RAI Travel Сайт груп ФС
Україна онлайн
Счетчик PR-CY.Rank Счетчик PR-CY.Rank
Rambler's Top100
Украинский портАл Каталог MyList.com.ua
МЕТА - Украина. Рейтинг сайтов
bigmir)net TOP 100 Рейтинг@Mail.ru
Яндекс.Метрика каталог сайтів
На головну Новини Гостьова книга Форум Чат Дошка пошани Корисні посилання Адреса
Copyright © 2005-2017 Кафедра ФХОТМ, ІФФ, КПІ ім. Ігоря Сікорського, Київ
Designed by S. Rybak