rutherfordium

Rutherfordium har ingen praktiske bruksområder utenom ren forskning. Forskning på de aller tyngste grunnstoffene er imidlertid viktig for forståelse av periodesystemet, og flere forskningsgrupper rundt om i verden arbeider med å kartlegge de kjemiske egenskapene til rutherfordium og andre supertunge grunnstoffer.

Rutherfordium ble først rapportert fremstilt i 1964 av den russiske kjemikeren Georgij N. Flerov og hans forskergruppe i Dubna i Russland. De bestrålte plutonium-242 med neon-22-ioner i en syklotron og observerte fisjons-spor i glimmer, som ble brukt som detektor. De målte en halveringstid på 0,3 sekunder og et massetall på 260, altså isotopen rutherfordium-260.

I 1969 foretok en annen forskningsgruppe bestående av Albert Ghiorso og medarbeidere eksperimenter ved universitetet i Berkeley i USA, der de bestrålte curiumisotoper med oksygenioner for å lage samme produkt som i Dubna, men med høyere utbytte. De kunne imidlertid ikke reprodusere russernes resultater.

Samme år bestrålte forskerne i Berkeley californium-249 med karbonioner, der en 11 millisekunder lang aktivitet ble tillagt isotopen rutherfordium-258. Den virkelige oppdagelsen av rutherfordium var observasjonen av alfahenfall til nobelium-253, noe som stadfestet at isotopen de hadde produsert var rutherfordium-257. Dette resultatet, sammen med det mislykkede forsøket på å reprodusere Dubna-eksperimentet medførte at amerikanerne mente de hadde krav på oppdagelsen av det nye grunnstoffet.

Selv om mange av resultatene fra Dubna-eksperimentene ble trukket tilbake, fikk begge laboratoriene delt ære for å ha oppdaget rutherfordium.

Rutherfordium er et supertungt grunnstoff, og dets kjemiske egenskaper har stor interesse i sammenheng med den høye kjerneladningen, som gir opphav til relativistiske effekter i atomet, det vil si økning i elektronets masse.

Rutherfordium er det første av grunnstoffene som kommer etter actinoidene i periodesystemet. Rutherfordium danner relativt flyktige klorider og andre halogenider sammenliknet med tilsvarende halogenider av actinoidene. Også i vannløsning, ved bruk av ionebytterkromatografi, viser rutherfordium seg å være forskjellig fra actinoidene. Ved bruk av gasskromatografi finner man at rutherfordium ligner mer på hafnium og zirkon, og det viser nært slektskap til hafnium i ionebytterkromatografi. Grunnstoffet har derfor blitt kalt eka-hafnium, og det står under hafnium i gruppe 4 i periodesystemet.

I fortynnet svovelsyre danner ionet Rf⁴⁺ sulfatkomplekser og kan ekstraheres med for eksempel tri-n-oktylamin i væskeekstraksjonsforsøk. Dette ble benyttet av en forskergruppe, der Jon Petter Omtvedt (født 1962) og medarbeidere fra Oslo deltok eksperimentelt i Berkeley. Isotopen ²⁵⁷Rf, med en halveringstid på 4,7 sekunder, ble produsert ved hjelp av syklotronen og brukt til å bestemme ekstraksjonsegenskapene. Egenskapene viste også det nære slektskapet til hafniums kjemi.

• grunnstoff
• periodesystemet
• radioaktivitet
• supertunge kjerner
• transuraner

• Periodesystemet.no: rutherfordium