रदरफोर्डियम

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रदरफोर्डियम (Rutherfordium) एक संश्लेषित रासायनिक तत्व है; इसका रासायनिक प्रतीक Rf और परमाणु क्रमांक 104 है। इसका नाम भौतिक विज्ञानी अर्नेस्ट रदरफोर्ड के नाम पर रखा गया है। एक संश्लेषित तत्व के रूप में, यह प्रकृति में नहीं पाया जाता है और इसे केवल कण त्वरक (particle accelerator) में ही बनाया जा सकता है। यह रेडियोधर्मी है; सबसे स्थिर ज्ञात समस्थानिक (isotope), 267Rf, की अर्ध-आयु लगभग 48 मिनट है।

आवर्त सारणी में, यह एक d-ब्लॉक तत्व है और चौथी पंक्ति के संक्रमण तत्वों (transition elements) में दूसरा है। यह आवर्त 7 में स्थित है और एक समूह 4 का तत्व है। रसायन विज्ञान के प्रयोगों ने पुष्टि की है कि रदरफोर्डियम समूह 4 में हाफनियम के भारी समजात (homolog) के रूप में व्यवहार करता है। रदरफोर्डियम के रासायनिक गुण केवल आंशिक रूप से ज्ञात हैं। वे अन्य समूह 4 तत्वों के साथ अच्छी तरह मेल खाते हैं, हालांकि कुछ गणनाओं ने संकेत दिया था कि सापेक्षतावादी प्रभावों के कारण यह तत्व काफी भिन्न गुण प्रदर्शित कर सकता है।

1960 के दशक में, सोवियत संघ में संयुक्त परमाणु अनुसंधान संस्थान (JINR) और कैलिफोर्निया में लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी में रदरफोर्डियम की थोड़ी मात्रा का उत्पादन किया गया था।[1] खोज की प्राथमिकता और इसलिए तत्व के नाम को लेकर सोवियत और अमेरिकी वैज्ञानिकों के बीच विवाद था, और 1997 तक शुद्ध और अनुप्रयुक्त रसायन विज्ञान का अंतर्राष्ट्रीय संघ (IUPAC) ने रदरफोर्डियम को तत्व का आधिकारिक नाम स्थापित नहीं किया था।

परिचय

इतिहास

खोज

रदरफोर्डियम को कथित तौर पर पहली बार 1964 में दुबना (उस समय सोवियत संघ) में JINR में खोजा गया था। वहां के शोधकर्ताओं ने 242Pu लक्ष्य पर 22Ne आयनों की बमबारी की; 0.3 ± 0.1 सेकंड की अर्ध-आयु वाली एक सहज विखंडन (spontaneous fission) गतिविधि का पता चला और इसे 260Rf को सौंपा गया। बाद के कार्यों में इस अर्ध-आयु वाले तत्व 104 का कोई समस्थानिक नहीं मिला, इसलिए इस असाइनमेंट को गलत माना जाना चाहिए।[2]

1966-1969 में, प्रयोग को दोहराया गया। इस बार, ZrCl4 के साथ परस्पर क्रिया द्वारा क्लोराइड में रूपांतरण के बाद ग्रेडिएंट थर्मोक्रोमैटोग्राफी द्वारा प्रतिक्रिया उत्पादों की पहचान की गई। टीम ने एक वाष्पशील क्लोराइड के भीतर निहित सहज विखंडन गतिविधि की पहचान की जो एका-हाफनियम गुणों को दर्शाती है।[2]

242 + 22 → 264−x → 264−xCl4

शोधकर्ताओं ने माना कि परिणाम 0.3 सेकंड की अर्ध-आयु का समर्थन करते हैं। हालांकि अब यह ज्ञात है कि ऐसी अर्ध-आयु वाला तत्व 104 का कोई समस्थानिक नहीं है, रसायन विज्ञान तत्व 104 के अनुरूप है, क्योंकि क्लोराइड वाष्पशीलता समूह 3 (या एक्टिनाइड्स) की तुलना में समूह 4 में बहुत अधिक है।[2]

1969 में, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले के शोधकर्ताओं ने 249Cf लक्ष्य पर 12C आयनों की बमबारी करके तत्व को निर्णायक रूप से संश्लेषित किया और 257Rf के अल्फा क्षय को मापा, जो 253No के पुत्री क्षय के साथ सहसंबद्ध था:[3]

249 + 12 → 261* → 257 + 4 1

वे 260Rf के लिए 0.3-सेकंड की अर्ध-आयु की पुष्टि करने में असमर्थ थे, और इसके बजाय इस समस्थानिक के लिए 10-30 मिलीसेकंड की अर्ध-आयु पाई, जो 21 ms के आधुनिक मूल्य से सहमत है। 1970 में, अमेरिकी टीम ने आयन-विनिमय पृथक्करण विधि का उपयोग करके रासायनिक रूप से तत्व 104 की पहचान की, जिससे यह साबित हुआ कि यह एक समूह 4 तत्व और हाफनियम का भारी समजात है।[4]

अमेरिकी संश्लेषण की 1973 में स्वतंत्र रूप से पुष्टि की गई और 257Rf क्षय उत्पाद, 253No के मौलिक हस्ताक्षर में K-अल्फा एक्स-रे के अवलोकन द्वारा रदरफोर्डियम की पहचान सुरक्षित की गई।[5]

नामकरण विवाद

मुख्य लेख: Transfermium Wars

खोज के प्रारंभिक प्रतिस्पर्धी दावों के परिणामस्वरूप, एक तत्व नामकरण विवाद उत्पन्न हुआ। चूंकि सोवियतों ने दावा किया था कि उन्होंने सबसे पहले नए तत्व का पता लगाया है, उन्होंने सोवियत परमाणु अनुसंधान के पूर्व प्रमुख इगोर कुरचाटोव (1903-1960) के सम्मान में कुरचाटोवियम (Ku) नाम का सुझाव दिया। यह नाम सोवियत ब्लॉक की पुस्तकों में तत्व के आधिकारिक नाम के रूप में उपयोग किया गया था। हालांकि, अमेरिकियों ने न्यूजीलैंड के भौतिक विज्ञानी अर्नेस्ट रदरफोर्ड के सम्मान में नए तत्व के लिए रदरफोर्डियम (Rf) का प्रस्ताव रखा, जिन्हें परमाणु भौतिकी का "जनक" माना जाता है।[6] 1992 में, IUPAC/IUPAP ट्रांसफरमियम वर्किंग ग्रुप (TWG) ने खोज के दावों का आकलन किया और निष्कर्ष निकाला कि दोनों टीमों ने 1969 में तत्व 104 के संश्लेषण के लिए समकालीन सबूत प्रदान किए, और श्रेय दोनों समूहों के बीच साझा किया जाना चाहिए। विशेष रूप से, इसमें TWG द्वारा रूसी काम का एक नया पूर्वव्यापी पुनर्विललेषण करना शामिल था, इस तथ्य के सामने कि तत्व 104 का कोई 0.3-सेकंड का समस्थानिक नहीं है: उन्होंने दुबना परिणामों की पुनर्व्याख्या 259Rf की एक सहज विखंडन शाखा के कारण होने के रूप में की।[2]

अमेरिकी समूह ने TWG के निष्कर्षों पर एक तीखी प्रतिक्रिया लिखी, जिसमें कहा गया कि उन्होंने दुबना समूह के परिणामों पर बहुत अधिक जोर दिया है। विशेष रूप से उन्होंने बताया कि रूसी समूह ने 20 वर्षों की अवधि में अपने दावों के विवरण कई बार बदले थे, एक ऐसा तथ्य जिसे रूसी टीम नकारती नहीं है। उन्होंने यह भी जोर दिया कि TWG ने रूसियों द्वारा किए गए रासायनिक प्रयोगों को बहुत अधिक श्रेय दिया था, TWG के अप्रकाशित दस्तावेजों के आधार पर रूसी काम के पूर्वव्यापी उपचार को "अत्यधिक अनियमित" माना, यह नोट किया कि इस बात का कोई सबूत नहीं था कि 259Rf में सहज विखंडन शाखा थी[4] (2021 तक अभी भी नहीं है),ref और TWG पर समिति में उचित रूप से योग्य कर्मियों के न होने का आरोप लगाया। TWG ने यह कहते हुए जवाब दिया कि ऐसा नहीं था और अमेरिकी समूह द्वारा उठाए गए प्रत्येक बिंदु का आकलन करने के बाद कहा कि उन्हें खोज की प्राथमिकता के संबंध में अपने निष्कर्ष को बदलने का कोई कारण नहीं मिला।[4]

IUPAC ने अंकों 1, 0 और 4 के लैटिन नामों से व्युत्पन्न एक अस्थायी, व्यवस्थित तत्व नाम के रूप में अनिलक्वाडियम (Unq) को अपनाया। 1994 में, IUPAC ने तत्व 104 से 109 के लिए नामों का एक सेट सुझाया, जिसमें डबनियम (Db) तत्व 104 बन गया और रदरफोर्डियम तत्व 106 बन गया।[7] इस सिफारिश की अमेरिकी वैज्ञानिकों द्वारा कई कारणों से आलोचना की गई थी। सबसे पहले, उनके सुझावों को बदल दिया गया था: रदरफोर्डियम और हानियम नाम, जो मूल रूप से बर्कले द्वारा तत्वों 104 और 105 के लिए सुझाए गए थे, उन्हें क्रमशः तत्वों 106 और 108 के लिए पुन: सौंपा गया था। दूसरे, तत्वों 104 और 105 को JINR द्वारा पसंद किए गए नाम दिए गए, इसके बावजूद कि LBL को उन दोनों के लिए समान सह-खोजकर्ता के रूप में पहले ही मान्यता दी जा चुकी थी। तीसरा और सबसे महत्वपूर्ण, IUPAC ने तत्व 106 के लिए सीबोर्गियम नाम को खारिज कर दिया, जिसने अभी-अभी एक नियम को मंजूरी दी थी कि किसी तत्व का नाम किसी जीवित व्यक्ति के नाम पर नहीं रखा जा सकता है, भले ही IUPAC ने LBNL टीम को इसकी खोज का एकमात्र श्रेय दिया हो।[8] 1997 में, IUPAC ने तत्वों 104 से 109 का नाम बदल दिया, और तत्वों 104 और 106 को बर्कले के प्रस्ताव रदरफोर्डियम और सीबोर्गियम दिए। डबनियम नाम उसी समय तत्व 105 को दिया गया था। 1997 के नामों को शोधकर्ताओं द्वारा स्वीकार कर लिया गया और वे मानक बन गए।[9]

समस्थानिक

मुख्य लेख: Isotopes of rutherfordium

रदरफोर्डियम के कोई स्थिर या प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिक नहीं हैं। प्रयोगशाला में कई रेडियोआइसोटोप संश्लेषित किए गए हैं, या तो दो परमाणुओं को जोड़कर या भारी तत्वों के क्षय से। सत्रह अलग-अलग समस्थानिकों की सूचना मिली है जिनके द्रव्यमान संख्या 252-270 (264 और 269 को छोड़कर) हैं। ये मुख्य रूप से सहज विखंडन के माध्यम से क्षय होते हैं, विशेष रूप से सम न्यूट्रॉन संख्या वाले समस्थानिक, जबकि विषम न्यूट्रॉन संख्या वाले कुछ हल्के समस्थानिकों में महत्वपूर्ण अल्फा क्षय शाखाएं भी होती हैं।[10][11]

स्थिरता और अर्ध-आयु

जिन समस्थानिकों की अर्ध-आयु ज्ञात है, उनके हल्के समस्थानिकों की अर्ध-आयु आमतौर पर कम होती है। तीन सबसे हल्के ज्ञात समस्थानिकों की अर्ध-आयु <50 μs है; सबसे हल्के रिपोर्ट किए गए समस्थानिक 252Rf की अर्ध-आयु <1 μs है।[12][13] 256Rf, 258Rf, 260Rf ~10 ms पर अधिक स्थिर हैं; 255Rf, 257Rf, 259Rf, और 262Rf 1 से 5 सेकंड के बीच जीवित रहते हैं; 261Rf, 265Rf, और 263Rf अधिक स्थिर हैं, क्रमशः ~1.1, 1.5, और 10 मिनट पर। सबसे स्थिर ज्ञात समस्थानिक, 267Rf, सबसे भारी में से एक है, और इसकी अर्ध-आयु लगभग 48 मिनट है।[14] विषम न्यूट्रॉन संख्या वाले रदरफोर्डियम समस्थानिकों की अर्ध-आयु उनके सम-सम पड़ोसियों की तुलना में लंबी होती है क्योंकि विषम न्यूट्रॉन सहज विखंडन में बाधा डालता है।

सबसे हल्के समस्थानिकों को दो हल्के नाभिकों के बीच सीधे संलयन और क्षय उत्पादों के रूप में संश्लेषित किया गया था। सीधे संलयन द्वारा उत्पादित सबसे भारी समस्थानिक 262Rf है; भारी समस्थानिकों को केवल बड़े परमाणु क्रमांक वाले तत्वों के क्षय उत्पादों के रूप में देखा गया है। भारी समस्थानिकों 266Rf और 268Rf को भी इलेक्ट्रॉन कैप्चर पुत्री के रूप में रिपोर्ट किया गया है (266Db और 268Db), लेकिन सहज विखंडन के लिए उनकी अर्ध-आयु कम है। यह संभावना है कि 270Rf के लिए भी यही सच है, जो 270Db की एक संभावित पुत्री है।[15] ये तीन समस्थानिक अपुष्ट हैं।

1999 में, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले के अमेरिकी वैज्ञानिकों ने घोषणा की कि उन्होंने 293Og के तीन परमाणुओं को संश्लेषित करने में सफलता प्राप्त की है।[16] इन जनक नाभिकों को 265Rf बनाने के लिए क्रमिक रूप से सात अल्फा कणों का उत्सर्जन करने के लिए रिपोर्ट किया गया था, लेकिन 2001 में उनका दावा वापस ले लिया गया था।[17] यह समस्थानिक बाद में 2010 में 285Fl की क्षय श्रृंखला में अंतिम उत्पाद के रूप में खोजा गया था।[18]

अनुमानित गुण

रदरफोर्डियम या इसके यौगिकों के बहुत कम गुणों को मापा गया है; यह इसके अत्यंत सीमित और महंगे उत्पादन[19] और इस तथ्य के कारण है कि रदरफोर्डियम (और इसके जनक) बहुत जल्दी क्षय हो जाते हैं। रसायन विज्ञान से संबंधित कुछ एकल गुणों को मापा गया है, लेकिन रदरफोर्डियम धातु के गुण अज्ञात हैं और केवल अनुमान उपलब्ध हैं।

रासायनिक

रदरफोर्डियम पहला ट्रांसएक्टिनाइड तत्व है और संक्रमण धातुओं की 6d श्रृंखला का दूसरा सदस्य है। इसके आयनीकरण क्षमता, परमाणु त्रिज्या, साथ ही त्रिज्या, कक्षीय ऊर्जा, और इसकी आयनित अवस्थाओं के जमीनी स्तर की गणना हाफनियम के समान है और सीसा से बहुत अलग है। इसलिए, यह निष्कर्ष निकाला गया कि रदरफोर्डियम के मूल गुण अन्य समूह 4 तत्वों: टाइटेनियम, ज़िरकोनियम और हाफनियम के समान होंगे।[20][21] इसके कुछ गुणों को गैस-चरण प्रयोगों और जलीय रसायन विज्ञान द्वारा निर्धारित किया गया था। ऑक्सीकरण अवस्था +4 बाद के दो तत्वों के लिए एकमात्र स्थिर अवस्था है, इसलिए रदरफोर्डियम को भी एक स्थिर +4 अवस्था प्रदर्शित करनी चाहिए।[21] रदरफोर्डियम से कम स्थिर +3 अवस्था बनाने में सक्षम होने की भी उम्मीद है। Rf4+/Rf युग्म की मानक अपचयन क्षमता −1.7 V से अधिक होने का अनुमान है।

रदरफोर्डियम के रासायनिक गुणों के प्रारंभिक अनुमान उन गणनाओं पर आधारित थे जो संकेत देते थे कि इलेक्ट्रॉन खोल पर सापेक्षतावादी प्रभाव इतने मजबूत हो सकते हैं कि 7p कक्षक में 6d कक्षक की तुलना में कम ऊर्जा स्तर होगा, जिससे इसे 6d1 7s2 7p1 या 7s2 7p2 का संयोजकता इलेक्ट्रॉन विन्यास मिलेगा, जिससे तत्व हाफनियम के बजाय सीसा की तरह व्यवहार करेगा। बेहतर गणना विधियों और रदरफोर्डियम यौगिकों के रासायनिक गुणों के प्रयोगात्मक अध्ययनों के साथ, यह दिखाया जा सकता है कि ऐसा नहीं होता है और रदरफोर्डियम इसके बजाय अन्य समूह 4 तत्वों की तरह व्यवहार करता है।[21] बाद में उच्च स्तर की सटीकता के साथ ab initio गणनाओं में दिखाया गया[22][23][24] कि Rf परमाणु का जमीनी अवस्था 6d2 7s2 संयोजकता विन्यास के साथ है और केवल 0.3-0.5 eV की उत्तेजना ऊर्जा के साथ निम्न-स्तर का उत्तेजित 6d1 7s2 7p1 अवस्था है।

ज़िरकोनियम और हाफनियम के समान तरीके से, रदरफोर्डियम के एक बहुत ही स्थिर, दुर्दम्य (refractory) ऑक्साइड, RfO2 बनाने का अनुमान है। यह टेट्राहेलाइड्स, RfX4 बनाने के लिए हैलोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, जो ऑक्सीहेलाइड्स RfOX2 बनाने के लिए पानी के संपर्क में आने पर हाइड्रोलाइज होते हैं। टेट्राहेलाइड्स वाष्प चरण में मोनोमेरिक टेट्राहेड्रल अणुओं के रूप में मौजूद वाष्पशील ठोस हैं।[21]

जलीय चरण में, Rf4+ आयन टाइटेनियम(IV) की तुलना में कम हाइड्रोलाइज होता है और ज़िरकोनियम और हाफनियम के समान सीमा तक, जिसके परिणामस्वरूप RfO2+ आयन बनता है। हैलाइड आयनों के साथ हैलाइड्स का उपचार जटिल आयनों के गठन को बढ़ावा देता है। क्लोराइड और ब्रोमाइड आयनों का उपयोग हेक्साहेलाइड कॉम्प्लेक्स RfCl62- और RfBr62- उत्पन्न करता है। फ्लोराइड कॉम्प्लेक्स के लिए, ज़िरकोनियम और हाफनियम हेप्टा- और ऑक्टा- कॉम्प्लेक्स बनाने की प्रवृत्ति रखते हैं। इस प्रकार, बड़े रदरफोर्डियम आयन के लिए, कॉम्प्लेक्स RfF62-, RfF73- और RfF84- संभव हैं।[21]

भौतिक और परमाणु

<section begin=properties /> रदरफोर्डियम के सामान्य परिस्थितियों में ठोस होने और हेक्सागोनल क्लोज-पैक्ड क्रिस्टल संरचना (c/a = 1.61) होने की उम्मीद है, जो इसके हल्के समजात (congener) हाफनियम के समान है। यह ~17 g/cm3 घनत्व वाली एक धातु होनी चाहिए।[25][26] रदरफोर्डियम की परमाणु त्रिज्या ~150 pm होने की उम्मीद है। 7s कक्षक के सापेक्षतावादी स्थिरीकरण और 6d कक्षक के अस्थिरीकरण के कारण, Rf+ और Rf2+ आयनों के 7s इलेक्ट्रॉनों के बजाय 6d इलेक्ट्रॉनों को देने की भविष्यवाणी की गई है, जो इसके हल्के समजात के व्यवहार के विपरीत है। उच्च दबाव (विभिन्न रूप से 72 या ~50 GPa के रूप में गणना की गई) के तहत, रदरफोर्डियम के बॉडी-सेंटर्ड क्यूबिक क्रिस्टल संरचना में संक्रमण की उम्मीद है; हाफनियम 71±1 GPa पर इस संरचना में बदल जाता है, लेकिन इसमें एक मध्यवर्ती ω संरचना होती है जिसे यह 38±8 GPa पर बदलता है जो रदरफोर्डियम के लिए नहीं होनी चाहिए।[27]<section end=properties />

प्रायोगिक रसायन विज्ञान

गैस अवस्था

रदरफोर्डियम के रसायन विज्ञान के अध्ययन पर प्रारंभिक कार्य गैस थर्मोक्रोमैटोग्राफी और सापेक्ष निक्षेपण तापमान सोखना वक्रों (adsorption curves) के मापन पर केंद्रित था। प्रारंभिक कार्य डबना (Dubna) में किया गया था, जिसका उद्देश्य तत्व की अपनी खोज की पुष्टि करना था। मूल रदरफोर्डियम रेडियोआइसोटोप की पहचान के संबंध में हालिया कार्य अधिक विश्वसनीय हैं। इन अध्ययनों के लिए 261mRf समस्थानिक का उपयोग किया गया है,[21] हालांकि भविष्य के प्रयोगों के लिए दीर्घकालिक 267Rf (जो 291Lv, 287Fl, और 283Cn की क्षय श्रृंखला में उत्पन्न होता है) फायदेमंद हो सकता है।[28] ये प्रयोग इस अपेक्षा पर आधारित थे कि रदरफोर्डियम समूह 4 का एक 6d तत्व होगा और इसलिए इसे एक वाष्पशील आणविक टेट्राक्लोराइड बनाना चाहिए, जो आकार में चतुष्फलकीय होगा।[21][29][30] रदरफोर्डियम(IV) क्लोराइड अपने हल्के समरूप हाफनियम(IV) क्लोराइड (HfCl4) की तुलना में अधिक वाष्पशील है क्योंकि इसके बंधन अधिक सहसंयोजक होते हैं।

प्रयोगों की एक श्रृंखला ने पुष्टि की कि रदरफोर्डियम समूह 4 के एक विशिष्ट सदस्य के रूप में व्यवहार करता है, जो टेट्रावेलेंट क्लोराइड (RfCl4) और ब्रोमाइड (RfBr4) के साथ-साथ ऑक्सीक्लोराइड (RfOCl2) भी बनाता है। जब गैस के बजाय ठोस चरण के रूप में पोटेशियम क्लोराइड प्रदान किया जाता है, तो RfCl4 के लिए कम वाष्पशीलता देखी गई, जो कि गैर-वाष्पशील K2RfCl6 मिश्रित लवण के गठन का अत्यधिक संकेत है।[20][21][31]

जलीय अवस्था

रदरफोर्डियम का इलेक्ट्रॉन विन्यास [Rn]5f14 6d2 7s2 होने की उम्मीद है और इसलिए यह आवर्त सारणी के समूह 4 में हाफनियम के भारी समरूप के रूप में व्यवहार करता है। इसलिए इसे मजबूत अम्लीय घोल में आसानी से जलयोजित Rf4+ आयन बनाना चाहिए और हाइड्रोक्लोरिक एसिड, हाइड्रोब्रोमिक या हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के घोल में आसानी से कॉम्प्लेक्स बनाना चाहिए।[21]

रदरफोर्डियम के सबसे निर्णायक जलीय रसायन विज्ञान अध्ययन जापान परमाणु ऊर्जा अनुसंधान संस्थान (Japan Atomic Energy Research Institute) की जापानी टीम द्वारा 261mRf समस्थानिक का उपयोग करके किए गए हैं। रदरफोर्डियम, हाफनियम, जिरकोनियम के समस्थानिकों के साथ-साथ छद्म-समूह 4 तत्व थोरियम का उपयोग करके हाइड्रोक्लोरिक एसिड के घोल से निष्कर्षण प्रयोगों ने रदरफोर्डियम के लिए गैर-एक्टिनाइड व्यवहार को सिद्ध किया है। इसके हल्के समरूपों के साथ तुलना ने रदरफोर्डियम को मजबूती से समूह 4 में रखा और क्लोराइड घोल में हेक्साक्लोरोरदरफोर्डेट कॉम्प्लेक्स के गठन का संकेत दिया, जो हाफनियम और जिरकोनियम के समान है।[21][32]

261mRf4+ + 6 Cl- → [261mRfCl6]2-

हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के घोल में बहुत समान परिणाम देखे गए। निष्कर्षण वक्रों में अंतर की व्याख्या फ्लोराइड आयन के लिए कमजोर आकर्षण और हेक्साफ्लोरोरदरफोर्डेट आयन के गठन के रूप में की गई थी, जबकि हाफनियम और जिरकोनियम आयन उपयोग की गई सांद्रता पर सात या आठ फ्लोराइड आयनों के साथ कॉम्प्लेक्स बनाते हैं:[21]

261mRf4+ + 6 F- → [261mRfF6]2-

मिश्रित सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक एसिड के घोल में किए गए प्रयोगों से पता चलता है कि रदरफोर्डियम में हाफनियम की तुलना में सल्फेट कॉम्प्लेक्स बनाने की प्रवृत्ति बहुत कमजोर होती है। यह परिणाम उन भविष्यवाणियों के अनुरूप है, जो यह मानती हैं कि रदरफोर्डियम कॉम्प्लेक्स जिरकोनियम और हाफनियम की तुलना में कम स्थिर होंगे क्योंकि बंधन में आयनिक योगदान कम होता है। यह इसलिए होता है क्योंकि रदरफोर्डियम की आयनिक त्रिज्या (76 pm) जिरकोनियम (71 pm) और हाफनियम (72 pm) से बड़ी होती है, और 7s ऑर्बिटल के सापेक्ष स्थिरीकरण तथा 6d ऑर्बिटल्स के अस्थिरीकरण और स्पिन-ऑर्बिट विभाजन के कारण भी ऐसा होता है।[33]

2021 में किए गए सह-अवक्षेपण (coprecipitation) प्रयोगों ने अमोनिया या सोडियम हाइड्रोक्साइड युक्त बुनियादी घोल में रदरफोर्डियम के व्यवहार का अध्ययन किया, जिसमें तुलना के लिए जिरकोनियम, हाफनियम और थोरियम का उपयोग किया गया। यह पाया गया कि रदरफोर्डियम अमोनिया के साथ मजबूती से समन्वय नहीं करता है और इसके बजाय हाइड्रोक्साइड के रूप में सह-अवक्षेपित हो जाता है, जो संभवतः Rf(OH)4 है।[34]

नोट्स

संदर्भ

  1. ↑ Rutherfordium - Element information, properties and uses | Periodic Table. www.rsc.org.
  2. ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 Barber, R. C.. (1993). "Discovery of the transfermium elements. Part II: Introduction to discovery profiles. Part III: Discovery profiles of the transfermium elements". Pure and Applied Chemistry. 65 (8) 1757–1814. doi:10.1351/pac199365081757.
  3. ↑ (1969). Positive Identification of Two Alpha-Particle-Emitting Isotopes of Element 104. Physical Review Letters. 22 (24) 1317–1320. doi:10.1103/PhysRevLett.22.1317.
  4. ↑ 4.0 4.1 4.2 (1993). "Responses on 'Discovery of the transfermium elements' by Lawrence Berkeley Laboratory, California; Joint Institute for Nuclear Research, Dubna; and Gesellschaft fur Schwerionenforschung, Darmstadt followed by reply to responses by the Transfermium Working Group". Pure and Applied Chemistry. 65 (8) 1815–1824. doi:10.1351/pac199365081815.
  5. ↑ Bemis, C. E.. (1973). "X-Ray Identification of Element 104". Physical Review Letters. 31 (10) 647–650. doi:10.1103/PhysRevLett.31.647.
  6. ↑ Rutherfordium. Rsc.org.
  7. ↑ (1994). Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1994). Pure and Applied Chemistry. 66 (12) 2419–2421. doi:10.1351/pac199466122419.
  8. ↑ Yarris, L.. (1994). Naming of element 106 disputed by international committee.
  9. ↑ (1997). "Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1997)". Pure and Applied Chemistry. 69 (12) 2471–2474. doi:10.1351/pac199769122471.
  10. ↑ Sonzogni, Alejandro. Interactive Chart of Nuclides. Brookhaven National Laboratory.
  11. ↑ (26 October 2010). Six New Isotopes of the Superheavy Elements Discovered. Berkeley Lab News Center.
  12. ↑ (2025). "Stepping into the sea of instability: The new sub-𝜇s superheavy nucleus 252Rf". Physical Review Letters. 134 (22501). doi:10.1103/PhysRevLett.134.022501.
  13. ↑ (22 February 2022). Fission properties of Rf 253 and the stability of neutron-deficient Rf isotopes. Physical Review C. 105 (2). doi:10.1103/PhysRevC.105.L021306.
  14. ↑ (2022). "Investigation of 48Ca-induced reactions with 242Pu and 238U targets at the JINR Superheavy Element Factory". Physical Review C. 106 (24612). doi:10.1103/PhysRevC.106.024612.
  15. ↑ Stock, Reinhard. (13 September 2013). Encyclopedia of Nuclear Physics and its Applications. 305. John Wiley & Sons. ISBN 978-3-527-64926-6.
  16. ↑ Ninov, Viktor. (1999). Observation of Superheavy Nuclei Produced in the Reaction of 86 with 208. Physical Review Letters. 83 (6) 1104–1107. doi:10.1103/PhysRevLett.83.1104.
  17. ↑ (2001-07-21). Results of Element 118 Experiment Retracted. Berkeley Lab Research News.
  18. ↑ (2010). New Superheavy Element Isotopes: 242Pu(48Ca,5n)285114. Physical Review Letters. 105 (18). doi:10.1103/PhysRevLett.105.182701.
  19. ↑ Subramanian, S.. Making New Elements Doesn't Pay. Just Ask This Berkeley Scientist. Bloomberg Businessweek.
  20. ↑ 20.0 20.1 Kratz, J. V.. (2003). An EC-branch in the decay of 27-s263Db: Evidence for the new isotope 263Rf. Radiochim. Acta. 91 (1–2003) 59–62. doi:10.1524/ract.91.1.59.19010.
  21. ↑ 21.00 21.01 21.02 21.03 21.04 21.05 21.06 21.07 21.08 21.09 21.10 (2003). Critical evaluation of the chemical properties of the transactinide elements (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 75 (1) 103. doi:10.1351/pac200375010103.
  22. ↑ (1995). "Ground State Electron Configuration of Rutherfordium: Role of Dynamic Correlation". Physical Review Letters. 74 (7) 1079–1082. doi:10.1103/PhysRevLett.74.1079.
  23. ↑ (2010). "Precision Calculation of the Low-Lying Excited States of the Rf Atom". Radiochemistry. 52 (4) 394–398. doi:10.1134/S1066362210040120.
  24. ↑ (2014). "Atomic properties of superheavy elements No, Lr, and Rf". Physical Review A. 90 (1). doi:10.1103/PhysRevA.90.012504.
  25. ↑ (10 May 2011). "Physical properties of the 6 d -series elements from density functional theory: Close similarity to lighter transition metals". Physical Review B. 83 (17). doi:10.1103/PhysRevB.83.172101.
  26. ↑ (2013). "Nuclear and Radiochemistry: Fundamentals and Applications". 631.
  27. ↑ (2012). "Structural properties of rutherfordium: An ab-initio study". Physics Letters A. 376 (4) 620–625. doi:10.1016/j.physleta.2011.11.053.
  28. ↑ (2013-11-30). "The Chemistry of Superheavy Elements". 24–8. Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-642-37466-1.
  29. ↑ (2009). "Superheavy elements in D I Mendeleev's Periodic Table". Russian Chemical Reviews. 78 (12) 1077. doi:10.1070/RC2009v078n12ABEH004096.
  30. ↑ (1998). "Evidence for relativistic effects in the chemistry of element 104". Journal of Alloys and Compounds. 271–273 287. doi:10.1016/S0925-8388(98)00072-3.
  31. ↑ Gäggeler, Heinz W.. (2007-11-05). Lecture Course Texas A&M: Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements.
  32. ↑ (2005). Chemical studies on rutherfordium (Rf) at JAERI. Radiochimica Acta. 93 (9–10_2005) 519. doi:10.1524/ract.2005.93.9-10.519.
  33. ↑ (2012). "Sulfate complexation of element 104, Rf, in H2SO4/HNO3 mixed solution". Radiochimica Acta. 100 (3) 157–164. doi:10.1524/ract.2012.1898.
  34. ↑ (2021). "Co-precipitation behaviour of single atoms of rutherfordium in basic solutions". Nature Chemistry. 13 (3) 226–230. doi:10.1038/s41557-020-00634-6.

ग्रंथसूची

  • (2017). "The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties". Chinese Physics C. 41 (3 ). doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001.
  • Beiser, A.. (2003). "Concepts of modern physics". McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-244848-1.
  • (2000). "The Transuranium People: The Inside Story". World Scientific. ISBN 978-1-78-326244-1.
  • Kragh, H.. (2018). "From Transuranic to Superheavy Elements: A Story of Dispute and Creation". Springer. ISBN 978-3-319-75813-8.
  • (2013). "Future of superheavy element research: Which nuclei could be synthesized within the next few years?". Journal of Physics: Conference Series. 420 (1). doi:10.1088/1742-6596/420/1/012001.

बाहरी कड़ियाँ

स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के "Rutherfordium" लेख पर आधारित। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Rutherfordium यह लेख स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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