Эйнштейний

Термин «ES» имеет также другие значения.

Эйнште́йний (химический символ — Es) — химический элемент с атомным номером 99. Является элементом с самым большим атомным номером, который был получен в весовых количествах^[2]. Ежегодно производится несколько миллиграммов эйнштейния^[3].

Эйнштейний
← Калифорний | Фермий →
99 Ho ↑ Es ↓ (Upt) Периодическая система элементов 99Es
Внешний вид простого вещества
Радиоактивный серебристый металл
Свойства атома
Название, символ, номер	Эйнштейний (Es), 99
Атомная масса (молярная масса)	252,083 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	[Rn] 5f11 7s2
Радиус атома	245[1] пм
Химические свойства
Электроотрицательность	1,3 (шкала Полинга)
Электродный потенциал	Es←Es3+ −2,0 В Es←Es2+ −2,2 В
Степени окисления	+2, +3, +4
Энергия ионизации (первый электрон)	619 кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)	8,84 г/см³
Температура плавления	860 °C
Номер CAS	7429-92-7

99	Эйнштейний
Es (252)
5f117s2

Простое вещество эйнштейний — это радиоактивный трансурановый металл серебристого цвета. Относится к семейству актиноидов.

История

Эйнштейний был открыт в декабре 1952 года в радиоактивных осадках, оставшихся после испытания «Иви Майк»^[4]. Элемент назван в честь Альберта Эйнштейна.

В 1961 году был получен первый макроскопический образец эйнштейния массой 0,01 мкг^[5].

Получение

Эйнштейний-247 получается с помощью бомбардировки америция-241 ионами углерода, а также урана-238 ионами азота^[6].

Эйнштейний-248 можно получить путём бомбардировки калифорния-249 ионами дейтерия^[7].

Изотопы с атомными номерами от 249 до 252 синтезируются с помощью облучения берклия-249 альфа-частицами^[8].

Эйнштейний-253 получается бомбардировкой мишени из калифорния-252 тепловыми нейтронами^[9].

Физические и химические свойства

В соединениях эйнштейний проявляет степени окисления +2 и +3. Примером может служить его иодид^[англ.] с химической формулой EsI₃ (твёрдое вещество янтарного цвета^[10]).

В обычном водном растворе эйнштейний существует в наиболее устойчивой форме в виде ионов Es³⁺ (даёт зелёную окраску). Галогениды со степенью окисления +2 можно получить восстановлением соответствующего галогенида со степенью окисления +3 водородом^[11]. Оксигалогениды эйнштейния могут быть получены нагреванием трёхвалентного галогенида со смесью паров воды и соответствующего галогеноводорода^[12].

Эйнштейний — металл серебристого цвета; образует кристаллы кубической сингонии (гранецентрированная решётка), пространственная группа Fm3m, параметры ячейки a = 0,575 нм, в отличие от более лёгких актиноидов (Am, Cm, Bk, Cf), которые кристаллизуются в гексагональной структуре. Плотность эйнштейния при комнатной температуре 8,84 г/см³, близка к плотности его гомолога в группе лантаноидов — гольмия (8,79 г/см³) и почти вдвое меньше плотности соседнего по группе актиноидов элемента — калифорния (15,1 г/см³). Эйнштейний — мягкий металл, его объёмный модуль упругости составляет 15 МПа — одно из самых низких значений среди нещелочных металлов^[13]. Температура плавления — 860 °C. Характеризуется относительно высокой летучестью. Парамагнитен.

Может быть получен путём восстановления EsF₃^[англ.] литием.

Синтезированы и изучены многие твёрдые соединения эйнштейния, такие как Es₂O₃, EsCl₃, EsOCl, EsBr₂, EsBr₃, EsI₂ и EsI₃.

Изотопы

Основная статья: Изотопы эйнштейния

Всего известно 19 изотопов и 3 изомера с массовыми числами от 243 до 256. Самый долгоживущий из изотопов ²⁵²Es имеет период полураспада 471,7 сут. Однако более распространён изотоп ²⁵³Es с периодом полураспада около 20 суток из-за большей лёгкости получения. Однако он испытывает быстрый альфа-распад с образованием берклия-249, а этот изотоп, в свою очередь, превращается в калифорний-249. Скорость распада составляет около 3 % вещества в день. Из-за сильной радиоактивности изотопа его кристаллическая решётка быстро разрушается с выделением тепла и гамма- и рентгеновских лучей. Всё это затрудняет изучение химических свойств эйнштейния^[14].

Применение

Используется для получения менделевия при бомбардировке в циклотроне ядрами гелия^[15].

Эйнштейний-254 был использован при попытке получения элемента унуненния (атомный номер 119) путём бомбардировки мишени из этого изотопа ионами кальция-48, но ни один атом нового элемента не был обнаружен^[16].

Также этот изотоп использовался в качестве калибровочного маркера в спектрометре для химического анализа лунной поверхности у места посадки зонда «Сервейер-5»^[17].

Безопасность

При введении крысам только 0,01 % эйнштейния попадает в кровоток, оттуда около 65 % вещества попадает в кости, 25 % — в лёгкие, 0,035 % — в яички, или 0,01 % — в яичники. Распределение эйнштейния по поверхности костей аналогично таковому у плутония. В костях крыс эйнштейний должен оставаться около 50 лет, а в лёгких — около 20, но это не имеет значения из-за короткого периода полураспада элемента, а также из-за короткой продолжительности жизни крыс^[18].