Războaiele transfermiului ( ing. războaiele transfermiului ) este un nume ironic pentru disputele dintre oamenii de știință sovietici [b 1] și americani din anii 1960 - 1990 pentru primatul în descoperirea elementelor chimice 104 , 105 și 106 . Fiecare parte a insistat asupra propriei priorități; în plus, statutul descoperitorului a făcut posibilă propunerea unui nume viitor pentru element.
Termenul „ războaie de transfermiu ” a fost folosit pentru prima dată în octombrie 1994 de către fizicianul american Paul Carroll într-o scrisoare către Chemical & Engineering News [1] [a 1] . Adjectivul folosit „transfermium” se datorează locației elementelor nou formate în sistemul periodic : după elementul 100 - fermiu .
Punctul în dispută a fost pus în august 1997, când în ședința sa Consiliul IUPAC a aprobat denumirile elementelor, susținând în același timp două propuneri din partea americană (rutherfordium și seaborgium), și acordând celui de-al treilea element denumirea simbolică de dubnium drept recunoaștere. a realizărilor grupului sovietic de oameni de știință.
Primul experiment pentru obținerea elementului 104 a fost efectuat în 1964 la Institutul Comun pentru Cercetări Nucleare ( JINR ) din Dubna ( URSS ). Un grup condus de Georgy Flerov în ciclotronul lor a bombardat o țintă de plutoniu (un amestec de izotopi - 97% 242 Pu, 1,5% 240 Pu, 1,5% 238 Pu) cu nuclee de 22 Ne cu o energie de 100-130 MeV . Ca urmare a coliziunilor, ei se așteptau la formarea izotopului 260 104 prin reacția 242 Pu ( 22 Ne, 4n) 260 104, dar nu au putut obține date fiabile [2] .
Următoarea lucrare la baza JINR a fost efectuată în primăvara anului 1966 de un grup al chimistului ceh Ivo Zvar . Produsele de coliziune obținute în mod similar cu metoda anterioară (114–128 MeV) au fost clorurate înainte de detectare într-un jet de NbCl 5 sau ZrCl 4 gazos și, sub forma clorurilor lor , au fost furnizate într-un tub de cuarț de patru metri umplut cu potasiu . clorură , unde la o temperatură de 250–300 ° C un complex nevolatil de compoziție probabilă K 2 [104]Cl 6 . Deoarece nu s-au putut forma produse cu Z >104 ca urmare a reacției, iar elementele capabile de fisiune spontană cu Z<104 nu formează cloruri volatile, semnalul de pe detector ar confirma prezența elementului 104 [3] . Considerându-se descoperitorii, ei au propus numele kurchatovium (Ku) pentru noul element - în onoarea fizicianului Igor Kurchatov , șeful programului nuclear sovietic . Cu toate acestea, din cauza complexității metodologiei aplicate și a lenții acesteia, ei încă nu au avut o confirmare clară a formării unui nou element [4] . În toamna aceluiaşi an, au reuşit să caracterizeze particula obţinută drept izotopul 259 104 [3] .
În primăvara anului 1969, Laboratorul Național Lawrence Berkeley ( ing. LBL , SUA ) sa alăturat efortului de a sintetiza acest element. Cercetătorii din grupul lui Albert Ghiorso au efectuat reacții care au dus la producerea cu succes a izotopilor [2] :
249 Cf ( 12 C, 4n) 257 104 249 Cf ( 13 C, 3n) 259 104Deoarece la acel moment nu exista o confirmare profesională a sintezei elementului de către alte grupuri, oamenii de știință din Berkeley și-au propus propriul nume, rutherfordium (Rf) - în onoarea fizicianului neozeelandez Ernest Rutherford .
În noiembrie 1969, la o conferință din Texas, Giorso și-a exprimat îndoielile cu privire la corectitudinea datelor obținute de grupul Dubna asupra izotopului 260 104, dar a remarcat că, dacă acestea vor fi confirmate în viitor, va fi de acord cu primatul oamenilor de știință sovietici. și acceptă numele lor Kurchatovium [4] . În același 1969, oamenii de știință sovietici Akapiev și Druin au pus la îndoială corectitudinea și fiabilitatea rezultatelor grupului american. În special, ei au remarcat că în datele prezentate există linii care sunt similare în experimentul privind iradierea cu plumb cu 12 nuclee C și care nu sunt menționate în lucrările grupului Berkeley. Ca răspuns la aceasta, în 1971 Ghiorso a confirmat că a avut loc un astfel de fenomen și a explicat prezența acestor linii ca urmare a iradierii impurităților de plumb în țintă. Aceste date nu au fost menționate de el în lucrare din cauza limitării volumului articolelor care sunt prezentate atunci când sunt publicate în revista Physical Review Letters . El a remarcat că influența efectelor de fond în munca sa a fost luată în considerare, a repetat și experimentul în condiții diferite și a arătat că datele de fond nu afectează rezultatele experimentului [5] [4] .
În cercetări ulterioare, grupul sovietic a dezvoltat o nouă metodă care a făcut posibilă recrearea sintezei izotopului 260 104, efectuată în 1964, la un nou nivel. În special, au descoperit că perioada de fisiune spontană este mult mai scurtă decât datele preliminare (100 ± 50 ms versus 300). Datele obținute au fost în concordanță cu cele obținute anterior de oamenii de știință de la Berkeley [4] .
A rămas deschisă problema timpului de înjumătățire pentru izotopul 260 104. În 1975, grupul Dubna și-a efectuat experimentul, iradiind o țintă cu 246 Cm cu un fascicul de 18 O și fixând formarea izotopului țintă cu un timp de înjumătățire. de 80 ± 20 ms, după cum a raportat Ghiorso. Rezultate similare au fost planificate a fi obținute de un grup științific format din patru laboratoare americane și un observator de la Dubna pentru reacția 249 Bk( 15 N, 4n) 260 104, dar nu a fost observată activitate în intervalul de 80 ms. Aceste date, precum și o trecere în revistă cronologică a experimentelor, au fost făcute publice la 26 mai 1976 la a 3-a conferință Nuclei Far From Stability ( Cargèse , Franța ) într-un raport al lui Ghiorso [6] , care l-a criticat pe Drouin [4] .
În aprilie și septembrie 1976, oamenii de știință de la Dubna (în prezența unui delegat de la Berkeley) au condus interacțiunea 249 Bk( 15 N, 4 n) 260 104 și au obținut o valoare a timpului de înjumătățire de 76 ± 8 ms. În 1985, din partea americană au apărut rezultate mult mai precise, în special, 21 ± 1,1 ms pentru reacția 248 Cm și 16 O. În același an, sub conducerea lui Gurgen Ter-Akopyan, laboratorul din Dubna a primit destul de aproape . rezultate - 28 ± 6 ms [4] .
Primele încercări de a sintetiza elementul 105 au fost efectuate în 1968 de către grupul Dubna - au bombardat o țintă de 243 Am cu un fascicul de particule de 22 Ne cu o energie de 123 MeV, dar nu au primit un rezultat pozitiv. Doar doi ani mai târziu, după ce au efectuat o serie de experimente în februarie-iulie 1970, au reușit să obțină elementul țintă după reacții:
243 Am ( 22 Ne, 4n) 261 105 243 Am ( 22 Ne, 5n) 260 105Similar cu metoda lor de obținere a elementului 105, la sfârșitul lui aprilie 1970, oamenii de știință americani au bombardat o țintă de la 292 Cf cu nuclee de 15 N (85 MeV) :
249 Cf ( 15 N, 4n) 260 105Aceleași rezultate au fost obținute de grupul științific al lui Victor Druin, care și-a condus experimentul două luni mai târziu [2] .
Oamenii de știință din Berkeley au dat elementului sintetizat numele de ganium (Ha) - în onoarea fizicianului german Otto Hahn și grupului Dubna - nilsborium (Ns) - în onoarea danezului Niels Bohr . Ambii oameni de știință sunt câștigători ai Premiului Nobel pentru chimie și , respectiv, fizică ).
În iulie 1974, un grup Dubna condus de Yuri Oganesyan a efectuat sinteza elementului 106 folosind metoda experimentală a fuziunii la rece . În experimentul lor, diverși izotopi de plumb și bismut au fost bombardați cu nuclee de 51 V și 52 Cr - din aceste reacții, oamenii de știință se așteptau să producă izotopul 259 106, dar nu au putut oferi suficiente dovezi cu privire la formarea acestuia (existența sa a fost confirmată în 1984). . S- a considerat posibilă și sinteza izotopului 260 106 , dar nici pentru aceasta nu s-au găsit datele necesare [2] .
În termen de două luni în Statele Unite, ca urmare a muncii comune a laboratoarelor Berkeley și Livermore , elementul 106 a fost obținut cu succes conform schemei [2]
249 Cf ( 18 O, 4n) 263 106În calitate de descoperitori, americanii au propus numele seaborgium (Sg) pentru noul element - în onoarea laureatului Nobel pentru chimie Glenn Seaborg , care este coautor al descoperirii multor elemente transuraniu .
număr atomic |
propuneri JINR | Oferte LBL | Temporar nume sistematice [7] | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nume | Eponim | Nume | Eponim | |||||
| 104 | Kurceatovy | Ku | Igor Kurchatov | Rutherfordium | RF | Ernest Rutherford | Unnilkadiy | Unq |
| 105 | nilsborium | Ns | Niels Bohr | Ganiy | Ha | Otto Hahn | Unnilpentium | Unp |
| 106 | — | Seaborgium | Sg | Glenn Seaborg | Unnilhexium | Unh | ||
Conform deciziei Uniunii Internaționale de Chimie Pură și Aplicată (IUPAC, ing. IUPAC ), adoptată în 1947 la cea de-a 14-a conferință de la Londra , descoperitorii elementului nu mai aveau dreptul exclusiv de a-i da un nume, ci puteau oferi doar. Comisia IUPAC pentru Nomenclatura Chimiei Anorganice a început apoi să joace un rol cheie , care, după o evaluare profesională și publică a adecvării denumirii, l-ar putea recomanda Consiliului IUPAC pentru adoptare [8] .
În 1974, în Statele Unite, la inițiativa IUPAC și IUPAP , a fost creată o comisie internațională ad-hoc [b 2] , care trebuia să analizeze toate materialele disponibile privind descoperirea elementelor 104 și 105. S-a constatat că în 1964 , pentru elementul 104, oamenii de știință sovietici au primit rezultate nesigure, ceea ce înseamnă că primatul în sinteza elementului 104 ar trebui să aparțină americanilor. În ceea ce privește lucrările de obținere a elementului 105, au acordat prioritate și laboratorului Berkeley, întrucât, odată cu publicarea aproape simultană a lucrărilor, au îndeplinit toate criteriile care sunt propuse pentru a confirma existența elementelor sintetizate pentru prima dată [4] ] .
Pentru a dezvolta criteriile pe care trebuie să le îndeplinească elementele nou sintetizate cu numere mai mari de 100 și pentru a verifica conformitatea datelor obținute cu anumite criterii, a fost creat un grup special de lucru din reprezentanții IUPAC și IUPAP în toamna anului 1986. ( Grupul de lucru ing. Transfermium, TWG ) [9] .
În 1993, TWG a publicat un articol de recenzie în care, analizând succesele oamenilor de știință sovietici și americani în sinteza elementelor chimice, a pretins liderul în acest domeniu. Statutul descoperitorului a oferit ocazia de a-ți propune propriul nume pentru element, care, totuși, putea fi respins.
La 31 august 1994, la un congres din orașul maghiar Balatonfured , Comisia pentru Nomenclatura Chimiei Anorganice, formată din douăzeci de persoane, a convenit asupra denumirilor recomandate pentru elementele transfermium 101-109. Momentul de rezonanță a fost adoptarea unei hotărâri cu privire la regula de numire a elementelor, care excludea posibilitatea denumirii în cinstea unei persoane în viață (susținută de membrii comisiei în proporție de 16 : 4 ) [11] . Următorul pas a fost un vot pentru schimbarea numelui propus de americani pentru seaborgs (susținut de 18 : 2 ) [a 2] .
Atunci când a convenit asupra numelor recomandate, comisia nu a satisfăcut nevoile descoperitorilor în dorința lor de a da numele dorite - niciuna dintre propunerile cercetătorilor sovietici și americani nu a fost implementată într-un mod adecvat. Cu toate acestea, două dintre cele trei nume nominalizate de grupul Berkeley au fost transferate de comisie de la un element la altul (în ediția din 2002 a regulilor, această posibilitate nu va fi [8] ). Deci, numele rutherfordium, propus pentru elementul 104, a fost atribuit de către comisie elementului 106, iar ganium elementului 108 în loc de propus 105. Această decizie controversată a comisiei a atras o altă parte în dispută - Societatea Germană pentru Ioni Grei. Cercetări ( GSI germană ), ai căror oameni de știință au sintetizat elementele 107 , 108 și 109 și, în calitate de descoperitori, au propus denumirile corespunzătoare, în special hasium pentru elementul 108 [10] .
Elementul 104 a fost numit dubnium în onoarea centrului de cercetare al grupului sovietic din orașul Dubna , lângă Moscova , unde și-a adus contribuția semnificativă la chimie și fizica nucleară modernă. Elementul 105 a fost numit Joliotium după fizicianul nuclear francez Frédéric Joliot-Curie , care în 1935, împreună cu soția sa Irene Joliot-Curie, a primit Premiul Nobel pentru Chimie. Numele elementului 107 nilsborium propus de cercetătorii germani, care includea atât numele, cât și prenumele omului de știință, a fost unificat în maniera altor elemente și acceptat ca bohrium. Elementul 109 a primit numele propus de grupul german în onoarea lui Lise Meitner , una dintre descoperitorii fisiunii nucleare [11]
număr atomic |
Recomandările Comisiei | promoții JINR |
promoții LBL |
Oferte GSI | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nume | Eponim | Nume | Eponim | |||||
| 104 | Dubnium | Db | orașul Dubna | Kurceatovy | Rutherfordium | — | ||
| 105 | Joliotius | Jl | Frederic Joliot-Curie | nilsborium | Ganiy | — | ||
| 106 | Rutherfordium | RF | Ernest Rutherford | — | Seaborgium | — | ||
| 107 | Bory | bh | Niels Bohr | — | — | nilsborium | Ns | Niels Bohr |
| 108 | Ganiy | hn | Otto Hahn | — | — | Hassius | hs | pământul Hessei |
| 109 | Meitnerius | Mt | Lisa Meitner | — | — | Meitnerius | Mt | Lisa Meitner |
Aceste nume recomandate au fost susținute în unanimitate de membrii Biroului IUPAC la o reuniune la Anvers ( Belgia ) în perioada 17-18 septembrie 1994 și prezentate spre publicare în jurnalul oficial Pure & Applied Chemistry [11] .
Denumirile propuse de comisie au fost criticate de comunitatea științifică. De exemplu, în iunie 1995, Societatea Americană de Chimie , nerecunoscând decizia comisiei, a decis să folosească numele de rutherfordium și seaborgium propuse de grupul Berkeley în propriile publicații. Ca răspuns la criticile existente, Biroul IUPAC în august 1995, în cadrul celei de-a 38-a Adunări Generale, s-a reunit la Universitatea din Surrey ( Guildford , Marea Britanie ) pentru a rediscuta numele recomandate [a 3] .
La 30 august 1997, la o reuniune de la Geneva , Consiliul IUPAC a convenit în cele din urmă asupra numelor elementelor de transfermium ( 64 : 5 , cu 12 delegați absenți). Întrucât primatul în descoperirea elementelor 104 și 105 a fost controversat, s-a propus atribuirea numelui de rutherfordium elementului 104 (propunerea părții americane) și elementului 105 dubniului (ca recunoaștere a contribuției grupului Dubna la dezvoltarea metodelor de sinteza a elementelor de transferiu). Pentru elementul 106, versiunea Laboratorului Berkeley ca unic descoperitor, seaborgium, a fost susținută [a 4] .
Dintre denumirile propuse de laboratorul GSI Darmstadt pentru elementele pe care le-au sintetizat, 107, 108 și 109, ultimele două au fost susținute, în timp ce prenumele, nilsborium, a fost aprobat ca bohrium în conformitate cu recomandările Comisiei pentru Nomenclatorul Chimie anorganică [12] .
număr atomic |
Aprobat Comision |
promoții JINR |
promoții LBL |
promoții GSI | |
|---|---|---|---|---|---|
| 104 | Rutherfordium | RF | Kurceatovy | Rutherfordium | — |
| 105 | Dubnium | Db | nilsborium | Ganiy | — |
| 106 | Seaborgium | Sg | — | Seaborgium | — |
| 107 | Bory | bh | — | — | nilsborium |
| 108 | Hassius | hs | — | — | Hassius |
| 109 | Meitnerius | Mt | — | — | Meitnerius |
Ca urmare, elementele 104, 106, 108 și 109 au fost denumite în conformitate cu propunerile descoperitorilor lor (inclusiv autorii descoperirilor comune), iar numele elementului 107 a fost corectat.