Ајнштајниум: Разлика помеѓу преработките

Елементот бил откриен како составен дел на остатоците од првата експлозија на водородна експлозија во 1952 година и именувана по [[Алберт Ајнштајн]]. Неговиот најчест [[изотоп]] einsteinium-253 (полуживот 20,47 дена) се произведува вештачки од распаѓање на [[Калифорниум|californium]] -253 во неколку посветени моќни [[Нуклеарен реактор|нуклеарни реактори]] со вкупен принос од еден милиграм годишно. Синтезата на реакторот е проследена со комплексен процес на одвојување на еинстеиниум-253 од други актинидиактиноиди и продукти од нивното распаѓање. Други изотопи се синтетизираат во различни лаборатории, но во многу помали количини, со бомбардирање на тешки актинид елементи со лесни јони. Благодарение на малите количини на произведени еинтеиниум и краткиот полуживот на најлесно произведениот изотоп, во моментов практично нема практични апликации надвор од основните научни истражувања. Особено, ајнстеиниум се користи за синтеза, за првпат, 17 атоми на новиот елемент [[менделевиум]] во 1955 година.

Ајнштајн е мек, сребрен, парамагнетски [[метал]]. Нејзината хемија е типична за доцните актинидиактиноиди, со превласт на [[Оксидационен број|оксидациската состојба]] +3; +2 оксидациската состојба е исто така достапна, особено во цврсти материи. Високата радиоактивност на einsteinium-253 произведува видлив сјај и брзо ја оштетува својата кристална метална решетка со ослободена топлина од околу 1000 [[ват]]и по грам. Тешкотии во проучувањето на нејзините својства се должи на einsteinium-253 распаѓање е да [[Берклиум|berkelium]] -249 а потоа [[Калифорниум|californium]] -249 по стапка од околу 3% дневно. Изотопот на einsteinium со најдолг полуживот, einsteinium-252 (полу-живот 471,7 дена) би бил посоодветен за испитување на физичките својства, но се докажал многу потешко да се произведе и е достапен само во мали количини, а не рефус.<ref>[http://periodic.lanl.gov/99.shtml Ајнштајн] . periodic.lanl.gov</ref> Ајнштајнумот е елементот со највисок атомски број кој е забележан во макроскопските количества во чиста форма, а тоа е обичниот краткотраен изотоп einsteinium-253.<ref name="h1579">[[Einsteinium#Haire|Haire]], стр. 1579</ref>

Спротивно на полесните актинидиактиноиди [[калифорниум]], [[Берклиум|беркелиум]], [[Кириум|куриум]] и [[америциум]] кои кристализираат во двојна шестаголна структура во амбиентални услови, се верува дека ајнштаниумот има симетрична кубика ( ''fcc'' ) центрирана со просторна група ''Fm'' {{Надредналинија|3}} ''m'' и константата на решетката ''a'' = 575 часот. Сепак, постои извештај на соба температура шестаголни einsteinium метал ''со'' 398 = часот и ''c'' = 650 часот, на кој се обратија во фаза ''FCC'' при загревање на 300 &nbsp; °C.<ref name="ev">{{Наведено списание|last=Haire|first=R.|date=1986|title=Preparation, properties, and some recent studies of the actinide metals|url=http://www.osti.gov/bridge/product.biblio.jsp?osti_id=5235830|journal=Journal of the Less Common Metals|volume=121|pages=379–398|doi=10.1016/0022-5088(86)90554-0}}</ref>

Магнетни својства се изучуваат за метан на еинстеиниум, неговиот оксид и флуорид. Сите три материјали покажаа парамагнетно однесување на Curie-Weiss од течен хелиум до собна температура. Ефективните магнетни моменти беа изведени како {{Вред|10.4|0.3}} за Es ₂ O ₃ и {{Вред|11.4|0.3}} за EsF ₃, кои се највисоки вредности меѓу актинидитеактиноидите, а соодветните температури на Кјури се 53 и 37 K.<ref>{{Наведено списание|last=Huray|first=P.|last2=Nave|first2=S.|last3=Haire|first3=R.|date=1983|title=Magnetism of the heavy 5f elements|journal=Journal of the Less Common Metals|volume=93|issue=2|pages=293–300|doi=10.1016/0022-5088(83)90175-3}}</ref><ref>{{Наведено списание|last=Huray|first=Paul G.|last2=Nave|first2=S. E.|last3=Haire|first3=R. G.|last4=Moore|first4=J. R.|date=1984|title=Magnetic Properties of Es₂O₃ and EsF₃|journal=Inorganica Chimica Acta|volume=94|issue=1–3|pages=120–122|doi=10.1016/S0020-1693(00)94587-0}}</ref>

Како и сите актинидиактиноиди, ајнштаниумот е прилично реактивен. Нејзината тривалентна [[Оксидационен број|оксидациона состојба]] е најстабилна во цврсти материи и воден раствор каде што предизвикува бледа розова боја.<ref name="HOWI_1956">[[Einsteinium#Holleman|Холеман]], стр. 1956 година</ref> Постоењето на двовалентен еинтениеум е цврсто утврдено, особено во цврстата фаза; таквата +2 состојба не е забележана кај многу други актинидиактиноиди, вклучувајќи [[Протактиниум|пропактиниум]], [[ураниум]], [[нептуниум]], плутониум, куриум и берклиум. Енстетиниум (II) соединенија може да се добијат, на пример, преку намалување на еинстеиниум (III) со самариум (II) хлорид.<ref name="s53">[[Einsteinium#Seaborg|Seaborg]], стр. 53</ref> Оксидационата состојба 4 беше претпоставена од студии на пареа и сè уште е неизвесна.<ref name="h1578">[[Einsteinium#Haire|Haire]], стр. 1578</ref>

Ајнштајнумот има висока стапка на [[нуклеарна фисија]] што резултира со ниска критична маса за одржлива нуклеарна верижна реакција. Оваа маса е 9,89 килограми за голи сфера од ²⁵⁴ Es изотоп и може да се намали на 2,9 со додавање на рефлектор од челик од 30 сантиметри, или дури и до 2,26 килограми со рефлектор изработен од вода од 20 см. Меѓутоа, дури и оваа мала критична маса во голема мера го надминува вкупниот износ на досега изолинеиум, особено на ретките ²⁵⁴ Es изотопи.<ref name="irsn">Институт за радиопротекција и департмент на САД, [https://ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/documents/20131018_trm_evaluation.pdf "Евалуација на безбедносни податоци за нуклеарната критичност и граници за актинидитеактиноидите во транспортот"], стр. 16.</ref>

Поради краткиот полу-живот на сите изотопи на ајнштаниум, секој [[Примордијален нуклид|исконски]] ајнштаниум - тоа е, ајнштаниум кој би можел да е присутен на Земјата за време на нејзиното формирање - одамна се распадна. Синтезата на ајнштаниум од природно-случуваат актинидиактиноиди ураниум и ториум во Земјината кора бара повеќекратно заробување на неутроните, што е крајно неверојатен настан. Затоа, сите копнени ајнштајниум се произведуваат во научни лаборатории, високо-енергетски нуклеарни реактори или во тестови за нуклеарно оружје и е присутен само во рок од неколку години од времето на синтезата.<ref name="em">John Emsley [https://books.google.com/books?id=j-Xu07p3cKwC&pg=PA133 Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements], Oxford University Press, 2003, {{ISBN|0-19-850340-7}} pp. 133–135</ref> Трансуранските елементи од [[америциум]] до [[фермиум]], вклучувајќи и еинстеиниум, природно се појавија во природниот нуклеарен реактор во Окло, но повеќе не го сторат тоа.<ref name="emsley">{{Наведена книга|title=Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements|last=Emsley|first=John|date=2011|publisher=Oxford University Press|isbn=978-0-19-960563-7|edition=New|location=New York, NY}}</ref> Ајнштајнум бил забележан во ѕвездата на Прзибилски во 2008 година.<ref>{{Наведено списание|last=Gopka|first=V. F.|last2=Yushchenko|first2=A. V.|last3=Yushchenko|first3=V. A.|last4=Panov|first4=I. V.|last5=Kim|first5=Ch.|year=2008|title=Identification of absorption lines of short half-life actinides in the spectrum of Przybylski's star (HD 101065)|journal=Kinematics and Physics of Celestial Bodies|volume=24|issue=2|pages=89–98|bibcode=2008KPCB...24...89G|doi=10.3103/S0884591308020049}}</ref>

Ајнштајнумот се произведува во мали количини со бомбардирање на полесни актинидиактиноиди со неутрони во посветени [[Нуклеарен реактор|нуклеарни реактори со]] висок флукс. Најголемите светски извори на зрачење се изворот на реакторот со високи флуксни изотопи (HFIR) од 85 мегавати во Националната лабораторија Ок Риџ во Тенеси, САД,<ref>{{Наведена мрежна страница|url=http://neutrons.ornl.gov/facilities/HFIR/|title=High Flux Isotope Reactor|publisher=Oak Ridge National Laboratory|accessdate=2010-09-23}}</ref> и СМ-2 јамскиот реактор во Институтот за истражување на атомски реактори (НИААР) во [[Димитровград (Русија)|Димитровград, Русија]],<ref>{{Наведена мрежна страница|url=http://www.niiar.ru/?q=radioisotope_application|publisher=Research Institute of Atomic Reactors|language=ru|script-title=ru:Радионуклидные источники и препараты|accessdate=2010-09-26}}</ref> кои се посветени на производство на транскуриум ( ''Z'' &nbsp; > 96) елементи. Овие објекти имаат слични нивоа на моќ и флукс и се очекува да имаат споредливи производствени капацитети за транскуриумски елементи,<ref name="h1582">[[Einsteinium#Haire|Haire]], стр. 1582</ref> иако количините произведени на NIIAR не се широко пријавени. Во "типична процесна обработка" во Оук Риџ, десетици грамови [[Кириум|куриум]] се озрачени за да произведат дециграфски количини на [[калифорниум]], милиграмни количини на берклиум ( ²⁴⁹ Bk) и еинстеиниум и пикограми количини на [[фермиум]].<ref>[[Einsteinium#Greenwood|Гринвуд]], стр. 1262</ref><ref>{{Наведено списание|last=Porter|first=C. E.|last2=Riley|first2=F. D., Jr.|last3=Vandergrift|first3=R. D.|last4=Felker|first4=L. K.|date=1997|title=Fermium Purification Using Teva Resin Extraction Chromatography|url=https://zenodo.org/record/1234415/files/article.pdf|journal=Sep. Sci. Technol.|volume=32|issue=1–4|pages=83–92|doi=10.1080/01496399708003188}}</ref>

Меѓу деветте подземни тестови кои биле извршени помеѓу 1962 и 1969 година,<ref>Овие кодови се кодно име: "Анакозија" (5.2 [[TNT equivalent|килонити]], 1962), "Кеннебек" (<5 килотони, 1963), "Пар" (38 килотони, 1964), "Барбил" (<20 килотони, 1964), "Твид" 20 килоколи, 1966), "Вулкан" (25 килограми, 1966) и "Хач" (20-200 килотони, 1969), "Киклани" (13 килограми, 1966)</ref><ref>[http://www.nv.doe.gov/library/publications/historical/DOENV_209_REV15.pdf United States Nuclear Tests July 1945 through September 1992] {{Семарх}}, DOE/NV--209-REV 15, December 2000.</ref> последниот бил најмоќниот и имал највисок принос на трансураниумските елементи. Милиграми од einsteinium кои вообичаено траеле една година на зрачење во реактор со висока моќност, биле произведени во микросекунда.<ref name="s40">[[Einsteinium#Seaborg|Seaborg]], стр. 40</ref> Сепак, главниот практичен проблем на целиот предлог беше собирањето на радиоактивните остатоци дисперзирани од моќната експлозија. Авионите филтри се адсорбирани само околу 4 {{E|-14}} од вкупната количина, а собирањето тони корали на атолот Енеметка ја зголеми оваа фракција за само два реда на големина. Екстракција од околу 500 килограми подземни карпи 60 дена по експлозијата на Хатх се опорави само околу 1 {{E|-7}} од вкупниот полнеж. Количината на трансураниумски елементи во оваа серија од 500 кг беше само 30 пати повисока отколку во 0,4 &nbsp; kg рок се подигнал 7 дена по тестот, кој ја демонстрираше високо-линеарната зависност на трансуранските елементи врз износот на извлечената радиоактивна карпа.<ref name="s43">[[Einsteinium#Seaborg|Seaborg]], стр. 43</ref> Шахтите беа пробиени на местото пред тестот, со цел да се забрза собирањето примероци по експлозијата, така што експлозијата би протекувала радиоактивен материјал од епицентарот низ шахтите и до собирање на волумени во близина на површината. Овој метод се обиде во два теста и веднаш обезбедил стотици килограми материјал, но со актинид концентрација 3 пати пониска отколку кај примероците добиени по дупчење. Бидејќи таков метод можеше да биде ефикасен во научните истражувања на краткотрајните изотопи, тој не можеше да ја подобри целокупната ефикасност на собирањето на произведените актинидиактиноиди.<ref name="s44">[[Einsteinium#Seaborg|Seaborg]], стр. 44</ref>

Постапката на поделба на ајнштаниумот зависи од методот на синтеза. Во случај на бомбардирање со светло-јон во циклотронот, тешката јонска цевка е прицврстена за тенка фолија, а генерираниот ајнштаниум едноставно е измиен од фолија по зрачење. Сепак, произведените количини во таквите експерименти се релативно ниски.<ref name="h1583">[[Einsteinium#Haire|Haire]], стр. 1583</ref> Приносите се многу повисоки за зрачење на реакторот, но таму, производот е мешавина од разни изотопи на актинид, како и лантаноиди произведени во распаѓањето на нуклеарната фисија. Во овој случај, изолацијата на ајнштаниум е досадна постапка која вклучува неколку повторувачки чекори на размена на катјони, при покачена температура и притисок и хроматографија. Одделувањето од берклиум е важно, бидејќи најчестиот изотоп на еинтеиниум произведен во нуклеарни реактори, ²⁵³ Ес, се распаѓа со полуживот од само 20 дена до ²⁴⁹ Бк, што е брз во временската рамка на повеќето експерименти. Ваквото одвојување се потпира на фактот дека берклиевиот лесно се оксидира до цврстата +4 состојба и преципитира, додека други актинидиактиноиди, вклучувајќи го и еинтеиниумот, остануваат во нивната +3 состојба во растворите.<ref name="h1584">[[Einsteinium#Haire|Хаир]], стр. 1584-1585</ref>

Одделувањето на тривалентни актинидиактиноиди од производи за фицијација на лантаноид може да се направи со колона со размена на катјони со употреба на 90% вода / 10% раствор на етанол заситен со [[Солна киселина|хлороводородна киселина]] (HCl) како елуант. Обично е проследена со анионообменна хроматографија користејќи 6 моларни HCl како елуантна. Потоа се користи колонска колона за размена на катјони (колона за размена на Dowex-50) третирана со соли на амониум за да се одделат фракции кои содржат елементи 99, 100 и 101. Овие елементи може да се идентификуваат едноставно врз основа на нивната позиција / време на елуција, со користење на раствор на α-хидроксиизобутират (α-HIB), на пример, како елуанс.<ref name="book2">{{Наведена книга|url=https://books.google.com/books?id=U4rnzH9QbT4C&pg=PA11|title=The new chemistry|last=Hall, Nina|date=2000|publisher=Cambridge University Press|isbn=978-0-521-45224-3|pages=9–11}}</ref>

Поделбата на 3 + актинидитеактиноидите исто така може да се постигне со хроматографија со екстракција на растворувач, со користење на бис- (2-етилхексил) фосфорна киселина (скратено како HDEHP) како стационарна органска фаза и азотна киселина како мобилна водена фаза. Актиноидната елуциска секвенца е обратна од онаа на колоната на размена на катјони. Ејнштиниумот разделен со овој метод има предност да биде ослободен од органски комплексен агенс, во споредба со одделување со смола колона.<ref name="book2">{{Наведена книга|url=https://books.google.com/books?id=U4rnzH9QbT4C&pg=PA11|title=The new chemistry|last=Hall, Nina|date=2000|publisher=Cambridge University Press|isbn=978-0-521-45224-3|pages=9–11}}</ref>

Високата радиоактивност на ајнштаниумот има потенцијална употреба во зрачната терапија, а органометални комплекси се синтетизирани со цел да се доставуваат амините на ајнштајните на соодветен орган во телото. Експериментите се направени за инјектирање на еинстеиниум [[Лимонска киселина|цитрат]] (како и соединенија на фермиум) кај кучињата.<ref name="h1579">[[Einsteinium#Haire|Haire]], стр. 1579</ref> Ајнштајнум (III) исто така беше инкорпориран во бета-дикетон хелатните комплекси, бидејќи аналогните комплекси со лантаноиди претходно покажаа најсилна УВ-возбудена [[Луминисценција|луминесценција]] меѓу металоорганските соединенија. Кога се подготвуваат еинтеиниумски комплекси, Es ^{3 +} јоните беа 1000 пати разредени со Gd ^{3 +} јони. Ова овозможи намалување на оштетувањето од зрачењето, така што соединенијата не се распаднаа во период од 20 минути потребни за мерење. Резултирачката луминесценција од Es ³⁺ беше премногу слаба за да се открие. Ова беше објаснето со неповолните релативни енергии на поединечните состојки на соединението што го оневозможија ефикасниот трансфер на енергија од хелатната матрица до Es ^{3 +} јоните. Сличен заклучок беше извлечен и за други актинидиактиноиди америциум, берклиум и фермиум.<ref>{{Наведено списание|last=Nugent|first=Leonard J.|last2=Burnett|first2=J. L.|last3=Baybarz|first3=R. D.|last4=Werner|first4=George Knoll|last5=Tanner|first5=S. P.|last6=Tarrant|first6=J. R.|last7=Keller|first7=O. L.|date=1969|title=Intramolecular energy transfer and sensitized luminescence in actinide(III) .beta.-diketone chelates|journal=The Journal of Physical Chemistry|volume=73|issue=5|pages=1540–1549|doi=10.1021/j100725a060}}</ref>

Речиси нема корист за било кој изотоп на ајнштаниум надвор од основните научни истражувања со цел производство на повисоки трансуранински елементи и трансактинидитрансактиноиди.<ref>[http://education.jlab.org/itselemental/ele099.html Тоа е елементарен елемент Ајнштајн] . Преземено 2 декември 2007 година.</ref>