Lawrence

Lawrencium es un elemento químico sintético de símbolo Lr (anteriormente Lw) y número atómico 103. Recibe su nombre en honor a Ernest Lawrence, inventor del ciclotrón, un dispositivo que se utilizó para descubrir muchos elementos radiactivos artificiales. Un metal radiactivo, el laurencio es el undécimo elemento transuránico y el último miembro de la serie de actínidos. Como todos los elementos con número atómico superior a 100, el laurencio solo se puede producir en aceleradores de partículas bombardeando elementos más ligeros con partículas cargadas. Actualmente se conocen catorce isótopos de lawrencio; el más estable es ²⁶⁶Lr con una vida media de 11 horas, pero el ²⁶⁰Lr de vida más corta (vida media de 2,7 minutos) se usa más comúnmente en química porque puede ser producido a mayor escala.

Los experimentos químicos confirman que el laurencio se comporta como un homólogo más pesado que el lutecio en la tabla periódica y es un elemento trivalente. Por lo tanto, también podría clasificarse como el primero de los metales de transición del séptimo período: sin embargo, su configuración electrónica es anómala para su posición en la tabla periódica, teniendo una configuración s2p en lugar de la configuración s²d de su homólogo lutecio. Esto significa que el laurencio puede ser más volátil de lo esperado por su posición en la tabla periódica y tener una volatilidad comparable a la del plomo.

En las décadas de 1950, 1960 y 1970, se hicieron muchas afirmaciones sobre la síntesis de laurencio de diversa calidad en laboratorios de la Unión Soviética y los Estados Unidos. La prioridad del descubrimiento y, por lo tanto, el nombre del elemento fue disputado entre científicos soviéticos y estadounidenses, y mientras que la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) estableció inicialmente lawrencium como el nombre oficial del elemento. y le dio crédito al equipo estadounidense por el descubrimiento, esto fue reevaluado en 1997, dando a ambos equipos el crédito compartido por el descubrimiento pero sin cambiar el nombre del elemento.

Introducción

Una imagen gráfica de una reacción de fusión nuclear. Dos núcleos se funden en uno, emitiendo un neutron. Hasta ahora, las reacciones que crearon nuevos elementos fueron similares, con la única diferencia posible de que varios neutrones singulares a veces fueron liberados, o ninguno en absoluto.

Los núcleos atómicos más pesados se crean en reacciones nucleares que combinan otros dos núcleos de tamaño desigual en uno; aproximadamente, cuanto más desiguales sean los dos núcleos en términos de masa, mayor será la posibilidad de que los dos reaccionen. El material hecho de los núcleos más pesados se convierte en un objetivo, que luego es bombardeado por el haz de núcleos más ligeros. Dos núcleos solo pueden fusionarse en uno si se acercan lo suficiente; normalmente, los núcleos (todos con carga positiva) se repelen entre sí debido a la repulsión electrostática. La interacción fuerte puede superar esta repulsión pero solo a una distancia muy corta de un núcleo; los núcleos del haz son así muy acelerados para que dicha repulsión sea insignificante en comparación con la velocidad del núcleo del haz. Acercarse solo no es suficiente para que dos núcleos se fusionen: cuando dos núcleos se acercan, generalmente permanecen juntos durante aproximadamente 10⁻²⁰ segundos y luego se separan (no necesariamente en la misma composición que antes del reacción) en lugar de formar un solo núcleo. Si se produce la fusión, la fusión temporal, denominada núcleo compuesto, es un estado excitado. Para perder su energía de excitación y alcanzar un estado más estable, un núcleo compuesto se fisiona o expulsa uno o varios neutrones, que se llevan la energía. Esto ocurre en aproximadamente 10⁻¹⁶ segundos después de la colisión inicial.

El rayo atraviesa el objetivo y llega a la siguiente cámara, el separador; si se produce un nuevo núcleo, se transporta con este rayo. En el separador, el núcleo recién producido se separa de otros nucleidos (el del haz original y cualquier otro producto de reacción) y se transfiere a un detector de barrera de superficie, que detiene el núcleo. Se marca la ubicación exacta del próximo impacto en el detector; también están marcadas su energía y el momento de la llegada. La transferencia tarda unos 10⁻⁶ segundos; para ser detectado, el núcleo debe sobrevivir tanto tiempo. El núcleo se registra nuevamente una vez que se registra su desintegración, y se miden la ubicación, la energía y el tiempo de la desintegración.

La estabilidad de un núcleo la proporciona la interacción fuerte. Sin embargo, su rango es muy corto; a medida que los núcleos se hacen más grandes, su influencia sobre los nucleones más externos (protones y neutrones) se debilita. Al mismo tiempo, el núcleo se desgarra por la repulsión electrostática entre los protones, ya que tiene un alcance ilimitado. Por lo tanto, los núcleos de los elementos más pesados se predicen teóricamente y hasta ahora se ha observado que se desintegran principalmente a través de modos de desintegración causados por dicha repulsión: desintegración alfa y fisión espontánea; estos modos son predominantes para núcleos de elementos superpesados. Las desintegraciones alfa son registradas por las partículas alfa emitidas, y los productos de desintegración son fáciles de determinar antes de la desintegración real; si tal desintegración o una serie de desintegraciones consecutivas produce un núcleo conocido, el producto original de una reacción se puede determinar aritméticamente. Sin embargo, la fisión espontánea produce varios núcleos como productos, por lo que el nucleido original no puede determinarse a partir de sus hijos.

La información disponible para los físicos que buscan sintetizar uno de los elementos más pesados es, por lo tanto, la información recopilada en los detectores: ubicación, energía y tiempo de llegada de una partícula al detector, y los de su desintegración. Los físicos analizan estos datos y buscan concluir que efectivamente fue causado por un nuevo elemento y no podría haber sido causado por un nucleido diferente al que se afirma. A menudo, los datos proporcionados son insuficientes para concluir que definitivamente se creó un nuevo elemento y no hay otra explicación para los efectos observados; se han cometido errores en la interpretación de los datos.

Historia

Albert Ghiorso actualiza la tabla periódica en abril de 1961, escribiendo el símbolo "Lw" como elemento 103. Codiscoverers Latimer, Sikkeland, y Larsh (izquierda a derecha) miran.

En 1958, los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley afirmaron haber descubierto el elemento 102, ahora llamado nobelio. Al mismo tiempo, también intentaron sintetizar el elemento 103 bombardeando el mismo objetivo de curio utilizado con iones de nitrógeno-14. Se observaron dieciocho pistas, con energía de descomposición alrededor de 9±1 MeV y vida media alrededor de 0,25 s; el equipo de Berkeley señaló que si bien la causa podría ser la producción de un isótopo del elemento 103, no se pueden descartar otras posibilidades. Si bien los datos concuerdan razonablemente con los que se descubrieron más tarde para ²⁵⁷Lr (energía de desintegración alfa 8,87 MeV, vida media 0,6 s), la evidencia obtenida en este experimento estuvo muy por debajo de la fuerza requerida para demostrar de manera concluyente la síntesis. del elemento 103. No se hizo un seguimiento de este experimento, ya que el objetivo fue destruido. Posteriormente, en 1960, el Laboratorio Lawrence Berkeley intentó sintetizar el elemento bombardeando ²⁵²Cf con ¹⁰B y ¹¹B. Los resultados de este experimento no fueron concluyentes.

El primer trabajo importante sobre el elemento 103 lo realizó en Berkeley el equipo de física nuclear formado por Albert Ghiorso, Torbjørn Sikkeland, Almon Larsh, Robert M. Latimer y sus colaboradores el 14 de febrero de 1961. Los primeros átomos de lawrencium se produjeron al bombardear un objetivo de tres miligramos que consiste en tres isótopos de californio con núcleos de boro-10 y boro-11 del Acelerador lineal de iones pesados (HILAC). El equipo de Berkeley informó que el isótopo ²⁵⁷103 se detectó de esta manera y que se desintegró emitiendo una partícula alfa de 8,6 MeV con una vida media de 8±2 s. Esta identificación se corrigió posteriormente a ²⁵⁸103, ya que un trabajo posterior demostró que ²⁵⁷Lr no tenía las propiedades detectadas, pero ²⁵⁸Lr sí. Esto se consideró en ese momento como una prueba convincente de la síntesis del elemento 103: si bien la asignación de masa era menos segura y resultó ser errónea, no afectó los argumentos a favor de la síntesis del elemento 103. Los científicos del Instituto Conjunto para la Investigación Nuclear en Dubna (entonces en la Unión Soviética) plantearon varias críticas: todas menos una fueron respondidas adecuadamente. La excepción fue que ²⁵²Cf era el isótopo más común en el objetivo, y en las reacciones con ¹⁰B, ²⁵⁸Lr solo podría haber sido producido al emitir cuatro neutrones, y se esperaba que la emisión de tres neutrones fuera mucho menos probable que la emisión de cuatro o cinco. Esto daría lugar a una curva de rendimiento estrecha, no a la amplia que informa el equipo de Berkeley. Una posible explicación fue que hubo un bajo número de eventos atribuidos al elemento 103. Este fue un paso intermedio importante para el descubrimiento incuestionable del elemento 103, aunque la evidencia no fue completamente convincente. El equipo de Berkeley propuso el nombre "lawrencium" con el símbolo "Lw", después de Ernest Lawrence, inventor del ciclotrón. La Comisión de Nomenclatura de Química Inorgánica de la IUPAC aceptó el nombre, pero cambió el símbolo a "Lr". Esta aceptación del descubrimiento fue posteriormente caracterizada como apresurada por el equipo de Dubna.

²⁵²
₉₈Cf
+ ¹¹
₅B
→ ²⁶³
₁₀₃Lr
* ²⁵⁸
₁₀₃Lr
+ 5 ¹
₀n

El primer trabajo en Dubna sobre el elemento 103 se produjo en 1965, cuando informaron haber hecho ²⁵⁶103 en 1965 al bombardear ²⁴³Am con ¹⁸O, identificándolo indirectamente de su nieta fermium-252. La vida media que informaron fue demasiado alta, posiblemente debido a eventos de fondo. Trabajos posteriores de 1967 sobre la misma reacción identificaron dos energías de desintegración en los rangos de 8,35 a 8,50 MeV y de 8,50 a 8,60 MeV: se asignaron a ²⁵⁶103 y ²⁵⁷103. A pesar de los repetidos intentos, no pudieron confirmar la asignación de un emisor alfa con una vida media de 8 segundos a ²⁵⁷103. Los rusos propusieron el nombre "rutherfordio" para el nuevo elemento en 1967: este nombre fue propuesto posteriormente por Berkeley para el elemento 104.

²⁴³
₉₅Am
+ ¹⁸
₈O
→ ²⁶¹
₁₀₃Lr
* ²⁵⁶
₁₀₃Lr
+ 5 ¹
₀n

Experimentos adicionales en 1969 en Dubna y en 1970 en Berkeley demostraron una química actínida para el nuevo elemento; por lo que en 1970 se supo que el elemento 103 es el último actínido. En 1970, el grupo de Dubna informó de la síntesis de ²⁵⁵103 con una vida media de 20 s y una energía de desintegración alfa de 8,38 MeV. Sin embargo, no fue hasta 1971, cuando el equipo de física nuclear de la Universidad de California en Berkeley realizó con éxito toda una serie de experimentos destinados a medir las propiedades de desintegración nuclear de los isótopos de laurencio con números de masa 255 a 260, que todos los resultados anteriores de Berkeley y Dubna fueron confirmados, aparte de la asignación errónea inicial del grupo de Berkeley de su primer isótopo producido a ²⁵⁷103 en lugar del probablemente correcto ²⁵⁸103. Todas las dudas finales se disiparon en 1976 y 1977 cuando se midieron las energías de los rayos X emitidos por ²⁵⁸103.

El elemento fue nombrado por Ernest Lawrence.

En 1971, la IUPAC otorgó el descubrimiento del laurencio al Laboratorio Lawrence Berkeley, a pesar de que no tenían datos ideales para la existencia del elemento. Pero en 1992, el Grupo de Trabajo de Transfermio (TWG) de la IUPAC reconoció oficialmente a los equipos de física nuclear de Dubna y Berkeley como co-descubridores del laurencio, y concluyó que, si bien los experimentos de Berkeley de 1961 fueron un paso importante para el descubrimiento del larencio, fueron aún no completamente convincente; y mientras que los experimentos de Dubna de 1965, 1968 y 1970 se acercaron mucho al nivel de confianza necesario tomados en conjunto, solo los experimentos de Berkeley de 1971, que aclararon y confirmaron observaciones previas, finalmente dieron como resultado una confianza completa en el descubrimiento del elemento 103. Debido a que el nombre "lawrencio" había estado en uso durante mucho tiempo en este momento, la IUPAC lo retuvo y, en agosto de 1997, la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) ratificó el nombre lawrencium y el símbolo "Lr" durante una reunión en Ginebra.

Características

Física

Lawrencium es el último actínido. Los autores que consideran el tema generalmente lo consideran un elemento del grupo 3, junto con el escandio, el itrio y el lutecio, ya que se espera que su capa f llena lo haga parecerse a los otros metales de transición del séptimo período. En la tabla periódica, está a la derecha del actínido nobelio, a la izquierda del 6d metal de transición rutherfordio y debajo del lantánido lutecio con el que comparte muchas propiedades físicas y químicas. Se espera que el laurencio sea sólido en condiciones normales y tenga una estructura cristalina compacta hexagonal (^c/_a = 1,58), similar a su congénere más ligero, el lutecio, aunque aún no se conoce experimentalmente. La entalpía de sublimación del laurencio se estima en 352 kJ/mol, cerca del valor del lutecio y sugiere fuertemente que el laurencio metálico es trivalente con tres electrones deslocalizados, una predicción también respaldada por una extrapolación sistemática de los valores del calor de vaporización, volumen módulo y volumen atómico de los elementos vecinos al laurencio: esto lo hace diferente a los actínidos tardíos inmediatamente anteriores que se sabe que son (fermio y mendelevio) o se espera que sean (nobelio) divalentes. Las entalpías de vaporización estimadas muestran que el laurencio se desvía de la tendencia de los actínidos tardíos y, en cambio, coincide con la tendencia de los siguientes elementos 6d rutherfordio y dubnio, de acuerdo con la interpretación del larencio como un elemento del grupo 3. Algunos científicos prefieren terminar los actínidos con nobelio y consideran al laurencio como el primer metal de transición del séptimo período.

Específicamente, se espera que el laurencio sea un metal plateado trivalente, fácilmente oxidable por el aire, el vapor y los ácidos, y que tenga un volumen atómico similar al del lutecio y un radio metálico trivalente de 171 pm. Se espera que sea un metal bastante pesado con una densidad de alrededor de 14,4 g/cm³. También se prevé que tenga un punto de fusión de alrededor de 1900 K (1627 °C), no muy lejos del valor del lutecio (1925 K).

Química

Elution sequence of the late trivalent lanthanides and actinides, with ammonium α-HIB as eluant: the broken curve for lawrencium is a prediction.

En 1949, Glenn T. Seaborg, quien ideó el concepto de actínido, predijo que el elemento 103 (lawrencium) debería ser el último actínido y que el Lr³⁺ debe ser tan estable como el Lu³⁺ en solución acuosa. No fue hasta décadas más tarde que el elemento 103 finalmente se sintetizó de manera concluyente y esta predicción se confirmó experimentalmente.

Los estudios de 1969 sobre el elemento demostraron que el laurencio reacciona con el cloro para formar un producto que probablemente era el tricloruro, LrCl₃. Se encontró que su volatilidad era similar a la de los cloruros de curio, fermio y nobelio y mucho menor que la del cloruro de rutherfordio. En 1970, se realizaron estudios químicos en 1500 átomos de ²⁵⁶Lr, comparándolo con divalente (No, Ba, Ra), trivalente (Fm, Cf, Cm, Am, Ac) y tetravalente (Th, Pu) elementos. Se encontró que el laurencio se coextraía con los iones trivalentes, pero la corta vida media de ²⁵⁶Lr impidió una confirmación de que eluyó antes que Md³⁺ en la secuencia de elución. El lawrencio se presenta como el ion trivalente Lr³⁺ en solución acuosa y, por lo tanto, sus compuestos deberían ser similares a los de los otros actínidos trivalentes: por ejemplo, fluoruro de lawrencio (III) (LrF₃) e hidróxido ( Lr(OH)₃) ambos deben ser insolubles en agua. Debido a la contracción del actínido, el radio iónico de Lr³⁺ debería ser menor que el de Md³⁺, y debería eluirse antes que Md³⁺ cuando el α-hidroxiisobutirato de amonio (amonio α -HIB) se utiliza como eluyente. Experimentos posteriores de 1987 con el isótopo de vida más larga ²⁶⁰Lr confirmaron la trivalencia del laurencio y que eluía aproximadamente en el mismo lugar que el erbio, y encontraron que el radio iónico del larencio era 88.6± 0.3 pm, más grande de lo que se esperaría de la simple extrapolación de tendencias periódicas. Experimentos posteriores de 1988 con más átomos de laurencio refinaron esto a 88.1±0.1 pm y calculó una entalpía de valor de hidratación de −3685±13 kJ/mol. También se encontró que la contracción del actínido al final de los actínidos era mayor que la contracción análoga del lantánido, con la excepción del último actínido, el laurencio: se especuló que la causa eran efectos relativistas.

Se ha especulado que los electrones 7s están relativistamente estabilizados, de modo que en condiciones reductoras, solo el electrón 7p_1/2 estaría ionizado, lo que daría lugar al monovalente Ión Lr⁺. Sin embargo, todos los experimentos para reducir Lr³⁺ a Lr²⁺ o Lr⁺ en solución acuosa no tuvieron éxito, al igual que el lutecio. Sobre esta base, el potencial de electrodo estándar del E°(Lr³⁺ → Lr⁺) se calculó en menos de −1,56 V, lo que indica que la existencia de iones Lr⁺ en solución acuosa era poco probable. El límite superior para E°(Lr³⁺ → Lr²⁺) se predijo que la pareja sería −0,44 V: los valores para E°(Lr³⁺ → Lr) y E°(Lr⁴⁺ → Lr³⁺) se prevé que sea −2,06 V y +7,9 V. La estabilidad del estado de oxidación del grupo en la serie de transición 6d disminuye a medida que Rf^IV > DB^V > Sg^VI, y el laurencio continúa la tendencia con Lr^III siendo más estable que Rf^IV.

En la molécula dihidruro de lawrencio (LrH₂), que se prevé que esté doblada, la No se espera que el orbital 6d del laurencio desempeñe un papel en el enlace, a diferencia del dihidruro de lantano (LaH₂). LaH₂ tiene distancias de enlace La-H de 2,158 Å, mientras que LrH₂ debería tener distancias de enlace Lr-H más cortas de 2,042 Å debido a la contracción y estabilización relativista de los orbitales 7s y 7p involucrados en la unión, en contraste con la subcapa 5f similar a un núcleo y la subcapa 6d en su mayoría no involucrada. En general, se espera que LrH₂ molecular y LrH se parezcan a las especies de talio correspondientes (talio que tiene un 6s ²6p¹ configuración de valencia en la fase gaseosa, como los 7s de lawrencio²7p¹) más que las correspondientes especies de lantánidos. Las configuraciones electrónicas de Lr⁺ y Lr²⁺ se espera que sean 7s² y 7s¹ respectivamente. Sin embargo, en especies en las que los tres electrones de valencia del laurencio están ionizados para dar al menos formalmente el catión Lr³⁺, se espera que el larencio se comporte como un actínido típico y el congénere más pesado del lutecio, especialmente porque se prevé que los primeros tres potenciales de ionización del laurencio sean similares a los del lutecio. Por lo tanto, a diferencia del talio pero como el lutecio, el lawrencio preferiría formar LrH₃ que LrH, y LrCO es Se espera que sea similar al también desconocido LuCO, ambos metales tienen una configuración de valencia σ²π¹ en sus monocarbonilos. Se espera que el enlace pπ–dπ se vea en LrCl₃ al igual que para LuCl₃ y más generalmente todos los LnCl₃. El anión complejo [Lr(C₅H₄SiMe₃)₃]⁻ se espera que sea estable con una configuración de 6d¹ para lawrencium; este orbital 6d sería su orbital molecular ocupado más alto. Esto es análogo a la estructura electrónica del compuesto de lutecio análogo.

Atómica

Lawrencium tiene tres electrones de valencia: los electrones 5f están en el núcleo atómico. En 1970, se predijo que la configuración electrónica del estado fundamental del laurencio era [Rn]5f¹⁴6d¹7s² (término del estado fundamental símbolo ²D_3/2), según el principio de Aufbau y conforme a [Xe]4f¹⁴5d¹6s² del homólogo más ligero de lawrencio lutecio. Pero al año siguiente, se publicaron cálculos que cuestionaban esta predicción y esperaban una configuración anómala de [Rn]5f¹⁴7s²7p¹. Aunque los primeros cálculos dieron resultados contradictorios, los estudios y cálculos más recientes confirman la sugerencia de s²p. Los cálculos relativistas de 1974 concluyeron que la diferencia de energía entre las dos configuraciones era pequeña y que no estaba claro cuál era el estado fundamental. Cálculos posteriores de 1995 concluyeron que la configuración s²p debería favorecerse energéticamente, porque los orbitales esféricos s y p_1/2 están más cerca del núcleo atómico y, por lo tanto, se mueven lo suficientemente rápido. que su masa relativista aumenta significativamente.

En 1988, un equipo de científicos dirigido por Eichler calculó que la entalpía de adsorción del laurencio en fuentes metálicas diferiría lo suficiente dependiendo de su configuración electrónica que sería factible llevar a cabo experimentos para aprovechar este hecho para medir el larencio. #39;configuración electrónica de s. Se esperaba que la configuración s²p fuera más volátil que la configuración s²d, y que fuera más similar a la del elemento principal del bloque p. No se obtuvo evidencia de que el laurencio sea volátil y el límite inferior para la entalpía de adsorción del larencio en cuarzo o platino fue significativamente más alto que el valor estimado para la configuración s²p.

First ionization energy (eV) plotted against atomic number, in units eV. Los valores predecidos se utilizan más allá del rutherfordium (element 104). Lawrencium (element 103) tiene una energía de primera ionización muy baja, ajustando el comienzo de la tendencia d-block mejor que el final de la tendencia de bloqueo de f antes de él.

En 2015 se midió la primera energía de ionización del laurencio, utilizando el isótopo ²⁵⁶Lr. El valor medido, 4.96^+0.08
_−0.07 eV, estuvo muy de acuerdo con la predicción teórica relativista de 4.963(15) eV, y también proporcionó un primer paso para medir las primeras energías de ionización de los transactínidos. Este valor es el más bajo entre todos los lantánidos y actínidos, y es compatible con la configuración s²p, ya que se espera que el electrón 7p_1/2 esté débilmente unido. Dado que las energías de ionización generalmente aumentan de izquierda a derecha en el bloque f, este valor bajo sugiere que el lutecio y el laurencio pertenecen al bloque d (cuya tendencia siguen) y no al bloque f. Eso los convertiría en los congéneres más pesados del escandio y el itrio, en lugar del lantano y el actinio. Aunque se ha predicho un comportamiento similar al de los metales alcalinos, los experimentos de adsorción sugieren que el laurencio es trivalente como el escandio y el itrio, no monovalente como los metales alcalinos. En 2021 se encontró experimentalmente un límite inferior en la segunda energía de ionización del laurencio (>13,3 eV).

Aunque ahora se sabe que s²p es la configuración del estado fundamental del átomo de lawrencio, ds² debería ser una configuración de estado excitado de baja altura, con una energía de excitación calculada diversamente como 0,156 eV, 0,165 eV o 0,626 eV. Como tal, el laurencio aún puede considerarse un elemento del bloque d, aunque con una configuración electrónica anómala (como el cromo o el cobre), ya que su comportamiento químico coincide con las expectativas de un análogo más pesado del lutecio.

Isótopos

Se conocen catorce isótopos de laurencio, con número de masa 251-262, 264 y 266; todos son radiactivos. Se conocen dos isómeros nucleares, con números de masa 251 y 253. El isótopo de vida más larga, ²⁶⁶Lr, tiene una vida media de unas diez horas y es uno de los isótopos superpesados de vida más larga que se conocen. fecha. Sin embargo, los isótopos de vida más corta generalmente se usan en experimentos químicos porque ²⁶⁶Lr actualmente solo se puede producir como un producto de descomposición final de elementos aún más pesados y difíciles de fabricar: se descubrió en 2014 en el cadena de decaimiento de ²⁹⁴Ts. ²⁵⁶Lr (vida media de 27 segundos) se utilizó en los primeros estudios químicos sobre el laurencio: actualmente, el ²⁶⁰Lr de vida más larga (vida media de 2,7 minutos) suele utilizado para este propósito. Después de ²⁶⁶Lr, los isótopos de vida más larga son ²⁶⁴Lr (4.8+2,2
−1,3 h), ²⁶²Lr (3,6 h) y ²⁶¹Lr (44 min). Todos los demás isótopos de laurencio conocidos tienen una vida media de menos de 5 minutos, y el más corto de ellos (²⁵¹Lr) tiene una vida media de 24,4 milisegundos. La vida media de los isótopos de laurencio en su mayoría aumenta suavemente de ²⁵¹Lr a ²⁶⁶Lr, con una caída de ²⁵⁷Lr a ²⁵⁹Lr.

Preparación y purificación

La mayoría de los isótopos de laurencio se pueden producir bombardeando objetivos de actínidos (americio a einstenio) con iones ligeros (desde boro hasta neón). Los dos isótopos más importantes, ²⁵⁶Lr y ²⁶⁰Lr, se pueden producir respectivamente bombardeando californio-249 con 70 MeV de iones de boro-11 (que producen lawrencio-256 y cuatro neutrones) y bombardeando berkelio-249 con oxígeno-18 (produciendo lawrencio-260, una partícula alfa y tres neutrones). Los dos isótopos conocidos más pesados y longevos, ²⁶⁴Lr y ²⁶⁶Lr, solo se pueden producir con rendimientos mucho más bajos como productos de descomposición del dubnio, cuyos progenitores son isótopos de moscovio. y tennessine.

Tanto ²⁵⁶Lr como ²⁶⁰Lr tienen vidas medias demasiado cortas para permitir un proceso de purificación química completo. Por lo tanto, los primeros experimentos con ²⁵⁶Lr utilizaron una extracción rápida con solvente, con el agente quelante tenoiltrifluoroacetona (TTA) disuelto en metilisobutilcetona (MIBK) como fase orgánica, y siendo la fase acuosa soluciones de acetato tamponado. Los iones de diferente carga (+2, +3 o +4) luego se extraerán en la fase orgánica en diferentes rangos de pH, pero este método no separará los actínidos trivalentes y, por lo tanto, se debe identificar ²⁵⁶Lr por sus partículas alfa de 8,24 MeV emitidas. Los métodos más recientes han permitido que se produzca una elución selectiva rápida con α-HIB en el tiempo suficiente para separar el isótopo de vida más larga ²⁶⁰Lr, que se puede eliminar de la lámina colectora con ácido clorhídrico 0,05 M.