101 Md Менделевий 258*
актиноид f-block Period 7 Radioactive Synthetic

Менделевий

Md · Element 101

The first element produced and identified one atom at a time.

СОСТОЯНИЕ ПРИ 20°C твёрдое~
АТОМНАЯ МАССА 258 u
ELECTRON CONFIGURATION [Rn] 5f¹³ 7s²
100Fm All 118 102No

Строение

Атом менделевий

Это не схема из точек на кольцах, а выборка методом Монте-Карло из фактической плотности вероятности |ψ|² для каждой занятой подоболочки. Перетаскивайте, чтобы вращать. Синий и фиолетовый цвета обозначают противоположные знаки волновой функции, благодаря чему возможно образование связей.

Облако орбиталей

Измеренные значения

Таблица свойств

Каждая полоса показывает, какое место менделевий занимает среди всех 118 элементов по этому свойству.

Физические

Плотность 10.3 g/cm³~ 67%
Температура Плавления 1100 K~ 48%
Температура Кипения —
Удельная теплоёмкость —
Теплопроводность —

Атомные

Атомный Радиус 246 pm 83%
Ковалентный радиус 173 pm~
Радиус Ван-дер-Ваальса 246 pm

Электронные

Электроотрицательность 1.3 30%
Энергия ионизации 634.9 kJ/mol 40%
Сродство к Электрону —

Распространённость

Распространённость в земной коре 0 mg/kg 0%

Идентификационные

СимволMd
Атомный номер101
Атомная масса258 u
Категорияактиноид
Блокf
Кристаллическая структураunknown
Степени окисления+2, +3
Открытие1955
ПервооткрывательGhiorso et al.

Источники: стандартные атомные массы IUPAC 2021 года · Справочник химии и физики CRC · NIST. Значения, отмеченные ~, являются расчётными, а не измеренными.

Размер в масштабе

How big is a менделевий atom?

Radius 246 pm — that is 0.246 nm, so about 2033 million of them side by side would span a millimetre.

Тепловой диапазон

Solid, liquid, gas — and when

Менделевий плавится при температуре 1100 K; температура кипения не измерена.

Положение

Положение в таблице

Менделевий sits in the actinide series, printed below the main grid.

OTHER АКТИНОИДЫ

89Ac 90Th 91Pa 92U 93Np 94Pu 95Am 96Cm 97Bk 98Cf 99Es 100Fm 102No 103Lr
All актиноиды

История

Что такое менделевий и как его обнаружили

The first element produced and identified one atom at a time.

The discovery of менделевий

Триумф лаборатории Berkeley (1955)

Менделевий был открыт 19 февраля 1955 года легендарной группой Albert Ghiorso, Glenn T. Seaborg, Gregory Robert Choppin, Bernard G. Harvey и Stanley G. Thompson в Калифорнийском университете в Berkeley. Это открытие стало переломным моментом в гонке времён холодной войны по синтезу новых элементов.

Ядерная связь с холодной войной

Открытие имело драматическое происхождение, связанное с испытаниями ядерного оружия. В 1952 году термоядерное испытание Ivy Mike — взрыв водородной бомбы мощностью 10 мегатонн — создало достаточно мощный поток нейтронов для образования ранее неизвестных элементов. Радиоактивные обломки после этого испытания в Тихом океане содержали эйнштейний-253 — ключевой материал мишени, необходимый для синтеза менделевия.

По одному атому за раз

Используя 60-дюймовый циклотрон Berkeley, команда бомбардировала альфа-частицами всего один миллиард атомов эйнштейния — впервые в истории новый элемент был получен и идентифицирован «по одному атому за раз». Тем историческим февральским утром учёные обнаружили пять характерных событий деления, доказавших существование элемента 101.

Название в честь нобелевского наследия

Элемент назвали в честь Dmitri Mendeleev, создателя периодической таблицы, почтив его предсказание об открытии элементов за пределами урана. Это название стало одновременно научной данью уважения и проявлением дипломатии холодной войны, признав вклад российских учёных в период напряжённых отношений между США и СССР.

Научная революция

Glenn T. Seaborg назвал это открытие «одним из самых впечатляющих в последовательности трансурановых элементов», заложив новые методы исследований сверхтяжёлых элементов, которые остаются фундаментальными для современной ядерной физики. Это достижение показало способность человечества создавать материю, которая прежде нигде во Вселенной не существовала.

Применение

Для чего используется менделевий

Исследования ядерной физики

Менделевий служит важным этапом в исследованиях синтеза сверхтяжёлых элементов, помогая понять структуру и стабильность ядерных оболочек. Учёные используют изотопы Md для изучения магических чисел, определяющих стабильность ядра, особенно в области предполагаемого «острова стабильности» сверхтяжёлых элементов.

Передовые исследования ядра

Исследовательские группы применяют менделевий в исследованиях ядерного деления, чтобы изучать процессы спонтанного деления и цепочки альфа-распада. Относительно длительный период полураспада этого элемента (77,7 минуты для 256Md) делает его исключительно ценным для изучения химических и физических свойств трансурановых элементов.

Исследование химических свойств

Менделевий открывает возможности для передовых исследований химии сверхтяжёлых элементов, позволяя учёным изучать степени окисления, образование комплексов и химическое поведение элементов за пределами ряда актиноидов. Эти исследования помогают проверять теоретические предсказания об электронной конфигурации и химической связи в экстремальных атомных средах.

Проверка теоретических моделей

Физики используют данные о менделевии для совершенствования ядерных моделей и расчётов, предсказывающих существование и свойства ещё более тяжёлых элементов. Эти исследования способствуют разработке современных ускорителей частиц и систем обнаружения для будущих открытий сверхтяжёлых элементов.

Будущие космические применения

Хотя пока это лишь теоретическая область, понимание свойств менделевия способствует исследованиям экзотической материи, которая в отдалённом будущем потенциально может произвести революцию в системах космической тяги и технологиях получения энергии.

Применение в исследовательских лабораториях

Основное применение менделевия по-прежнему ограничено специализированными ядерными исследовательскими центрами по всему миру. Крупные лаборатории, включая Berkeley Lab, GSI Helmholtz Centre и RIKEN, используют изотопы менделевия для фундаментальных исследований ядерной физики и синтеза сверхтяжёлых элементов.

Исследования структуры ядра

Исследовательские группы применяют менделевий в экспериментах по ядерной спектроскопии для измерения гамма-излучения, энергий альфа-распада и распределения осколков деления. Эти измерения дают важные данные для понимания эффектов ядерных оболочек и предсказания свойств ещё не открытых сверхтяжёлых элементов.

Проверка теоретической физики

Менделевий служит эталонным элементом для проверки квантово-механических расчётов и ядерных моделей. Учёные сравнивают экспериментальные данные об изотопах менделевия с теоретическими предсказаниями, чтобы совершенствовать понимание ядерных сил и поведения электронов в сверхтяжёлых атомах.

Передовые технологии обнаружения

Изучение менделевия стимулирует развитие сверхчувствительных систем обнаружения, включая масс-спектрометрию по времени пролёта, детекторы альфа-частиц и сложные системы идентификации частиц, расширяющие возможности исследования чрезвычайно редких ядерных процессов.

Откуда он берётся

Встречаемость в природе

0 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 0% of elements

Только искусственное происхождение

Менделевий не встречается в природе на Земле или где-либо в наблюдаемой Вселенной. Этот сверхтяжёлый элемент можно получить только искусственным ядерным синтезом в сложных ускорителях частиц, поэтому он является одним из самых редких веществ, когда-либо созданных человечеством.

Процесс лабораторного получения

Учёные создают менделевий, бомбардируя мишени из эйнштейния-253 альфа-частицами (ядрами гелия-4) в циклотронах или линейных ускорителях. В ходе первоначального синтеза, проведённого командой Berkeley в 1955 году, использовали всего один миллиард атомов эйнштейния и получали менделевий буквально «по одному атому» — это было выдающееся достижение ядерной физики.

Исключительная редкость и нестабильность

Самый стабильный изотоп менделевия, 258Md, имеет период полураспада всего 51,5 дня, поэтому любые атомы менделевия, которые могли существовать во время формирования Земли, распались миллиарды лет назад. Современные объёмы получения измеряются отдельными атомами или небольшими скоплениями.

Ограничения мирового производства

По оценкам, мировое производство менделевия составляет менее нескольких тысяч атомов в год во всех исследовательских центрах вместе взятых. Для синтеза необходимы редкие мишени из эйнштейния, современные ускорители частиц и огромное количество энергии, поэтому производство обходится астрономически дорого.

Отсутствие в космосе

В отличие от более лёгких элементов, образующихся в процессе звёздного нуклеосинтеза, менделевий не может возникать в звёздах или сверхновых из-за чрезвычайно короткого периода полураспада и специфических ядерных реакций, необходимых для его синтеза. Это исключительно созданная человеком материя, расширяющая границы существования атомов.

Обращение

Безопасность

Менделевий радиоактивен. It has no stable isotope — every nucleus decays. Для обращения требуются соответствующие средства защиты и лицензия.

Опасность экстремальной радиоактивности

ОПАСНО: Менделевий — чрезвычайно радиоактивный искусственный элемент, представляющий серьёзную опасность для здоровья из-за альфа-излучения, гамма-излучения и спонтанного деления. Даже микроскопические количества требуют специализированных средств изоляции и соблюдения протоколов обращения на лицензированных ядерных объектах.

Воздействие альфа-излучения

Изотопы менделевия испускают высокоэнергетические альфа-частицы, которые при контакте с живыми тканями могут вызвать тяжёлые радиационные ожоги, генетические повреждения и рак. Попадание вещества внутрь организма при вдыхании или проглатывании было бы немедленно опасным для жизни из-за концентрированной дозы излучения, воздействующей на органы.

Необходимые меры безопасности

Исследования требуют специализированных защитных камер, оборудования для дистанционного обращения и непрерывного радиационного мониторинга. Персонал должен носить полный комплект средств радиационной защиты и работать за тяжёлым защитным экраном. Процедуры экстренной дезактивации и медицинская помощь при радиационном поражении должны быть доступны немедленно.

Риск загрязнения окружающей среды

Несмотря на короткий период полураспада, загрязнение менделевием создаёт стойкую радиоактивную опасность из-за продуктов распада и осколков деления. Для всех материалов, контактирующих с менделевием, включая лабораторное оборудование и защитную одежду, необходимы специальные протоколы утилизации отходов.

Краткие ответы

Менделевий: часто задаваемые вопросы

What is Менделевий?

Менделевий (symbol Md) is element 101 on the periodic table, a актиноид in period 7. The first element produced and identified one atom at a time. At room temperature it is expected to be a solid, and it is radioactive.

What is the electron configuration of Менделевий?

Менделевий's ground-state electron configuration is [Rn] 5f¹³ 7s², giving 7 occupied shells holding 2, 8, 18, 32, 31, 8, 2 electrons respectively.

What are the melting and boiling points of Менделевий?

No sample of менделевий has ever been condensed, so both figures are calculated rather than measured: it is predicted to melt at 1100 K (826.9 °C) and boil at not measured.

What is the atomic mass of Менделевий?

Менделевий has no stable isotope, so it has no standard atomic weight. The figure quoted, 258, is the mass number of its longest-lived known isotope.

How dense is Менделевий?

Менделевий is predicted to have a density of about 10.3 g/cm³, though no sample large enough to weigh has ever been made. Water is 1.0 g/cm³ for comparison.

What is the electronegativity of Менделевий?

Менделевий has a Pauling electronegativity of 1.3. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). Values in this middle band tend to form covalent rather than strongly ionic bonds.

Who discovered Менделевий, and when?

Менделевий was discovered in 1955 by Ghiorso et al.. It is named after dmitri Mendeleev.

How common is Менделевий on Earth?

Менделевий does not occur naturally on Earth in any meaningful quantity — it is made in a reactor or an accelerator.

Is Менделевий radioactive?

Yes. Менделевий has no stable isotope — every one of its nuclei decays. It does not occur in usable quantities in nature and must be synthesised.

← Предыдущий Fm Fermium Element 100 · Actinide Далее → No Nobelium Element 102 · Actinide