Физики провели химическую реакцию с одним атомом резерфордия
Физикам удалось определить химические свойства сверхтяжелого элемента по одному атому. Для этого они попробовали осадить его вместе с веществом-носителем — гидроксидом самария. Определение альфа-распада полученного осадка в сравнении с суммарным альфа-распадом образца помогло понять, что гидроксид одного атома резерфордия действительно выпадает в осадок. Также выяснилось, что, как и другие элементы его группы, резерфордий плохо образует аммиачные комплексы. Статья опубликована в Nature Chemistry.
Исследование свойств сверхтяжелых элементов может сильно помочь в понимании периодического закона. Последний говорит о том, что элементы, находящиеся в одной группе — или столбце, если смотреть на таблицу Менделеева — обладают однотипной электронной конфигурацией, и как следствие, похожими свойствами. Но в случае с тяжелыми элементами, простое предсказание по этому принципу может быть неточным из-за релятивистских эффектов. Из-за дальности внешних электронов от ядра в тяжелых элементах они двигаются со скоростями, составляющими значительную долю скорости света. Это приводит к увеличению так называемой релятивистской поправки, а масса электрона из-за этого увеличивается. Учитывая, что химические свойства элементов обусловлены их внешними электронами, этот эффект может влиять на свойства сверхтяжелых элементов. В случае же с легкими элементами релятивистскими поправками чаще всего можно пренебречь без ущерба точности модели.