Nobelio

El nobelio es un elemento químico sintético con el símbolo No y el número atómico 102. Recibe su nombre en honor a Alfred Nobel, el inventor de la dinamita y benefactor de la ciencia. Un metal radiactivo, es el décimo elemento transuránico y es el penúltimo miembro de la serie de actínidos. Como todos los elementos con número atómico superior a 100, el nobelio solo se puede producir en aceleradores de partículas bombardeando elementos más ligeros con partículas cargadas. Se sabe que existen un total de doce isótopos de nobelio; el más estable es el No con una vida media de 58 minutos, pero el No de vida más corta (vida media de 3,1 minutos) se usa más comúnmente en química porque se puede producir a mayor escala.

Los experimentos químicos han confirmado que el nobelio se comporta como un homólogo más pesado que el iterbio en la tabla periódica. Las propiedades químicas del nobelio no se conocen por completo: en su mayoría solo se conocen en solución acuosa. Antes del descubrimiento del nobelio, se predijo que mostraría un estado de oxidación +2 estable, así como el estado +3 característico de los otros actínidos; estas predicciones se confirmaron más tarde, ya que el estado +2 es mucho más estable que el estado +3 en solución acuosa y es difícil mantener el nobelio en el estado +3.

En las décadas de 1950 y 1960, se hicieron muchas afirmaciones sobre el descubrimiento de nobelio en laboratorios de Suecia, la Unión Soviética y los Estados Unidos. Aunque los científicos suecos pronto se retractaron de sus afirmaciones, la prioridad del descubrimiento y, por lo tanto, la denominación del elemento fue disputada entre científicos soviéticos y estadounidenses, y no fue hasta 1997 que la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) acreditó al soviético. equipo con el descubrimiento, pero retuvo nobelio, la propuesta sueca, como el nombre del elemento debido a su uso de larga data en la literatura.

Introducción

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 segundos y luego se separan (no necesariamente en la misma composición que antes de la 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 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 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 es proporcionada por 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 pretenden 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.

Descubrimiento

El descubrimiento del elemento 102 fue un proceso complicado y fue reivindicado por grupos de Suecia, Estados Unidos y la Unión Soviética. El primer informe completo e incontrovertible de su detección llegó en 1966 del Instituto Conjunto de Investigación Nuclear en Dubna (entonces en la Unión Soviética).

El primer anuncio del descubrimiento del elemento 102 fue anunciado por físicos del Instituto Nobel en Suecia en 1957. El equipo informó que habían bombardeado un objetivo de curio con iones de carbono-13 durante veinticinco horas en intervalos de media hora. Entre bombardeos, se realizó química de intercambio iónico en el objetivo. Doce de los cincuenta bombardeos contenían muestras que emitían partículas alfa (8,5 ± 0,1) MeV, que estaban en gotas que eluían antes que el fermio (número atómico Z = 100) y el californio (Z = 98). La vida media informada fue de 10 minutos y se asignó a 102 o 102, aunque la posibilidad de que las partículas alfa observadas fueran de un mendelevio presumiblemente de corta duración (Z = 101) no se excluyó el isótopo creado a partir de la captura de electrones del elemento 102. El equipo propuso el nombre nobelium (No) para el nuevo elemento, que fue inmediatamente aprobado por la IUPAC, una decisión que el grupo Dubna caracterizó en 1968 como apresurada.

En 1958, los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley repitieron el experimento. El equipo de Berkeley, formado por Albert Ghiorso, Glenn T. Seaborg, John R. Walton y Torbjørn Sikkeland, utilizó el nuevo acelerador lineal de iones pesados ​​(HILAC) para bombardear un objetivo de curio (95 % Cm y 5 % Cm) con C y iones C. No pudieron confirmar la actividad de 8,5 MeV reclamada por los suecos, pero en cambio pudieron detectar desintegraciones del fermio-250, supuestamente el hijo del 102 (producido a partir del curio-246), que tenía una vida media aparente de ~3 s..

En 1959, el equipo sueco intentó explicar la incapacidad del equipo de Berkeley para detectar el elemento 102 en 1958, manteniendo que lo descubrieron. Sin embargo, trabajos posteriores han demostrado que no hay isótopos de nobelio más ligeros queNo (no se podrían haber producido isótopos más pesados ​​en los experimentos suecos) con una vida media de más de 3 minutos, y que los resultados del equipo sueco probablemente provengan del torio-225, que tiene una vida media de 8 minutos y sufre rápidamente desintegración alfa triple a polonio-213, que tiene una energía de desintegración de 8,53612 MeV. Esta hipótesis se ve reforzada por el hecho de que el torio-225 se puede producir fácilmente en la reacción utilizada y no se separaría por los métodos químicos utilizados. Trabajos posteriores sobre el nobelio también mostraron que el estado divalente es más estable que el trivalente y, por lo tanto, las muestras que emiten partículas alfa no podrían haber contenido nobelio, ya que el nobelio divalente no habría eluido con los otros actínidos trivalentes.Por lo tanto, el equipo sueco luego se retractó de su afirmación y asoció la actividad a los efectos de fondo.

Más tarde, el trabajo de Dubna de 1963 confirmó que se podía producir 102 en esta reacción, pero que su vida media era en realidad50 ± 10 s. En 1967, el equipo de Berkeley intentó defender su trabajo, afirmando que el isótopo encontrado era Fm, pero el isótopo con el que realmente se relacionaban las mediciones de vida media era el californio-244, nieta de 102, producido a partir del curio-244, más abundante. Luego, las diferencias de energía se atribuyeron a "problemas de resolución y deriva", aunque estos no se habían informado anteriormente y también deberían haber influido en otros resultados. Los experimentos de 1977 mostraron que 102 tenía una vida media de 2,3 segundos. Sin embargo, el trabajo de 1973 también mostró que el retroceso de Fm también podría haberse producido fácilmente a partir de la transición isomérica de Fm (vida media 1,8 s) que también podría haberse formado en la reacción con la energía utilizada.Dado esto, es probable que en realidad no se haya producido nobelio en este experimento.

En 1959, el equipo continuó sus estudios y afirmó que podían producir un isótopo que se desintegraba predominantemente por emisión de una partícula alfa de 8,3 MeV, con una vida media de 3 s con una rama de fisión espontánea asociada del 30 %. La actividad se asignó inicialmente a 102, pero luego se cambió a 102. Sin embargo, también señalaron que no era seguro que se hubiera producido nobelio debido a las difíciles condiciones. El equipo de Berkeley decidió adoptar el nombre propuesto por el equipo sueco, "nobelium", para el elemento.₉₆Cm+₆C→₁₀₂No→₁₀₂No+ 4₀norte

Mientras tanto, en Dubna, se llevaron a cabo experimentos en 1958 y 1960 con el objetivo de sintetizar también el elemento 102. El primer experimento de 1958 bombardeó plutonio-239 y -241 con iones de oxígeno-16. Se observaron algunas desintegraciones alfa con energías de poco más de 8,5 MeV, y se asignaron a102, aunque el equipo escribió que no se podía descartar la formación de isótopos a partir de impurezas de plomo o bismuto (que no producirían nobelio). Si bien los experimentos posteriores de 1958 señalaron que se podían producir nuevos isótopos a partir de impurezas de mercurio, talio, plomo o bismuto, los científicos mantuvieron su conclusión de que el elemento 102 podría producirse a partir de esta reacción, mencionando una vida media de menos de 30 segundos y un energía de decaimiento de (8,8 ± 0,5) MeV. Los experimentos posteriores de 1960 demostraron que se trataba de efectos de fondo. Los experimentos de 1967 también redujeron la energía de desintegración a (8,6 ± 0,4) MeV, pero ambos valores son demasiado altos para posiblemente coincidir con los de No o No. El equipo de Dubna declaró más tarde en 1970 y nuevamente en 1987 que estos resultados no eran concluyentes.

En 1961, los científicos de Berkeley afirmaron el descubrimiento del elemento 103 en la reacción del californio con los iones de boro y carbono. Afirmaron la producción del isótopo 103 y también afirmaron haber sintetizado un isótopo de descomposición alfa del elemento 102 que tenía una vida media de 15 s y una energía de descomposición alfa de 8,2 MeV. Asignaron esto a 102 sin dar una razón para la asignación. Los valores no concuerdan con los que ahora se conocen para No, aunque sí concuerdan con los que ahora se conocen para No, y aunque este isótopo probablemente jugó un papel en este experimento, su descubrimiento no fue concluyente.

El trabajo en el elemento 102 también continuó en Dubna y, en 1964, se llevaron a cabo experimentos para detectar hijas de desintegración alfa de los isótopos del elemento 102 mediante la síntesis del elemento 102 a partir de la reacción de un objetivo de uranio-238 con iones de neón. Los productos se transportaron a lo largo de una lámina colectora de plata y se purificaron químicamente, y se detectaron los isótopos Fm y Fm. El rendimiento de Fm se interpretó como evidencia de que su padre 102 también se sintetizó: como se observó que Fm también podría producirse directamente en esta reacción mediante la emisión simultánea de una partícula alfa con el exceso de neutrones, se tomaron medidas para garantizar que Fm no podía ir directamente al florete del receptor. La vida media detectada para102 fue de 8 s, que es mucho más alto que el valor más moderno de 1967 de (3,2 ± 0,2) s. En 1966 se realizaron más experimentos para 102, usando las reacciones Am(N,4n) 102 y U(Ne,6n) 102, encontrando una vida media de (50 ± 10) s: en ese momento la discrepancia entre este valor y no se entendió el valor anterior de Berkeley, aunque el trabajo posterior demostró que la formación del isómero Fm era menos probable en los experimentos de Dubna que en los de Berkeley. En retrospectiva, los resultados de Dubna en 102 probablemente fueron correctos y ahora pueden considerarse una detección concluyente del elemento 102.

En 1966 se publicó un experimento más muy convincente de Dubna, nuevamente usando las mismas dos reacciones, que concluyó que 102 tenía una vida media mucho más larga que los 3 segundos afirmados por Berkeley. El trabajo posterior en 1967 en Berkeley y 1971 en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge confirmó completamente el descubrimiento del elemento 102 y aclaró observaciones anteriores. En diciembre de 1966, el grupo de Berkeley repitió los experimentos de Dubna y los confirmó por completo, y usó estos datos para finalmente asignar correctamente los isótopos que habían sintetizado previamente pero que aún no podían identificar en ese momento y, por lo tanto, afirmaron haber descubierto el nobelio entre 1958 y 1961..₉₂tu+₁₀Sí→₁₀₂No→₁₀₂No+ 6₀norte

En 1969, el equipo de Dubna llevó a cabo experimentos químicos con el elemento 102 y concluyó que se comportaba como el homólogo más pesado del iterbio. Los científicos rusos propusieron el nombre joliotium (Jo) para el nuevo elemento en honor a Irène Joliot-Curie, que había muerto recientemente, creando una controversia sobre la denominación del elemento que no se resolvería durante varias décadas, y cada grupo utilizó sus propios nombres propuestos.

En 1992, el Grupo de trabajo de transferencia de IUPAC-IUPAP (TWG) reevaluó las afirmaciones de descubrimiento y concluyó que solo el trabajo de Dubna de 1966 detectó y asignó correctamente las desintegraciones a los núcleos con el número atómico 102 en ese momento. Por tanto, el equipo de Dubna es reconocido oficialmente como los descubridores del nobelio, aunque es posible que fuera detectado en Berkeley en 1959. Esta decisión fue criticada por Berkeley al año siguiente, calificando la reapertura de las cajas de los elementos 101 a 103 como un "despilfarro inútil". de tiempo", mientras que Dubna estuvo de acuerdo con la decisión de la IUPAC.

En 1994, como parte de un intento de resolución de la controversia sobre los nombres de los elementos, la IUPAC ratificó los nombres de los elementos 101–109. Para el elemento 102, ratificó el nombre nobelium (No) sobre la base de que se había arraigado en la literatura a lo largo de 30 años y que Alfred Nobel debería ser conmemorado de esta manera. Debido a las protestas por los nombres de 1994, que en su mayoría no respetaron las elecciones de los descubridores, se produjo un período de comentarios y, en 1995, la IUPAC nombró al elemento 102 flerovium (Fl) como parte de una nueva propuesta, en honor a Georgy Flyorov o su epónimo Flerov. Laboratorio de Reacciones Nucleares. Esta propuesta tampoco fue aceptada, y en 1997 se restauró el nombre nobelio. hoy el nombreflerovium, con el mismo símbolo, se refiere al elemento 114.

Características

Físico

En la tabla periódica, el nobelio se encuentra a la derecha del actínido mendelevio, a la izquierda del actínido laurencio y debajo del lantánido iterbio. El nobelium metal aún no se ha preparado en cantidades a granel, y la preparación a granel es actualmente imposible. Sin embargo, se han realizado una serie de predicciones y algunos resultados experimentales preliminares con respecto a sus propiedades.

Los lantánidos y actínidos, en estado metálico, pueden existir como metales divalentes (como el europio y el iterbio) o trivalentes (la mayoría de los otros lantánidos). Los primeros tienen configuraciones f s, mientras que los segundos tienen configuraciones f d s. En 1975, Johansson y Rosengren examinaron los valores medidos y predichos de las energías cohesivas (entalpías de cristalización) de los lantánidos y actínidos metálicos, tanto como metales divalentes como trivalentes. La conclusión fue que el aumento de la energía de enlace de la configuración [Rn]5f 6d 7s sobre el [Rn]5f 7sLa configuración del nobelio no fue suficiente para compensar la energía necesaria para promover un electrón 5f a 6d, como ocurre también con los actínidos muy tardíos: por lo tanto, se esperaba que el einstenio, el fermio, el mendelevio y el nobelio fueran metales divalentes, aunque para el nobelio esto la predicción aún no ha sido confirmada. El predominio cada vez mayor del estado divalente mucho antes de que concluya la serie de actínidos se atribuye a la estabilización relativista de los electrones 5f, que aumenta con el aumento del número atómico: un efecto de esto es que el nobelio es predominantemente divalente en lugar de trivalente, a diferencia de todos los demás lantánidos. y actínidos.En 1986, se estimó que el nobelio metálico tenía una entalpía de sublimación entre 126 kJ/mol, un valor cercano a los valores del einstenio, fermio y mendelevio y que apoyaba la teoría de que el nobelio formaría un metal divalente. Al igual que los otros actínidos tardíos divalentes (excepto el laurencio nuevamente trivalente), el nobelio metálico debería asumir una estructura cristalina cúbica centrada en las caras. El metal nobelio divalente debe tener un radio metálico de alrededor de 197 pm. Se ha pronosticado que el punto de fusión del nobelio es de 827 °C, el mismo valor que el estimado para el elemento vecino, el mendelevio. Se prevé que su densidad sea de alrededor de 9,9 ± 0,4 g/cm.

Químico

La química del nobelio está incompletamente caracterizada y sólo se conoce en disolución acuosa, en la que puede adoptar los estados de oxidación +3 o +2, siendo este último más estable. Antes del descubrimiento del nobelio, se esperaba en gran medida que en solución se comportaría como los otros actínidos, siendo predominante el estado trivalente; sin embargo, Seaborg predijo en 1949 que el estado +2 también sería relativamente estable para el nobelio, ya que el ion No tendría la configuración electrónica del estado fundamental [Rn]5f, incluida la capa 5f llena estable. Pasaron diecinueve años antes de que se confirmara esta predicción.

En 1967, se realizaron experimentos para comparar el comportamiento químico del nobelio con el del terbio, el californio y el fermio. Los cuatro elementos se hicieron reaccionar con cloro y los cloruros resultantes se depositaron a lo largo de un tubo, a lo largo del cual fueron transportados por un gas. Se encontró que el cloruro de nobelio producido fue fuertemente adsorbido en superficies sólidas, demostrando que no era muy volátil, como los cloruros de los otros tres elementos investigados. Sin embargo, se esperaba que tanto NoCl ₂ como NoCl ₃ exhibieran un comportamiento no volátil y, por lo tanto, este experimento no fue concluyente en cuanto a cuál era el estado de oxidación preferido del nobelio.La determinación de que el nobelio favorece el estado +2 tuvo que esperar hasta el año siguiente, cuando se llevaron a cabo experimentos de coprecipitación y cromatografía de intercambio catiónico en alrededor de cincuenta mil átomos de No, encontrando que se comportaba de manera diferente a los otros actínidos y más como el alcalino divalente. metales de la tierra. Esto demostró que en solución acuosa, el nobelio es más estable en el estado divalente cuando los oxidantes fuertes están ausentes. La experimentación posterior en 1974 mostró que el nobelio eluía con los metales alcalinotérreos, entre Ca y Sr. El nobelio es el único elemento del bloque f conocido para el cual el estado +2 es el más común y estable en solución acuosa. Esto ocurre debido a la gran brecha de energía entre los orbitales 5f y 6d al final de la serie de actínidos.

Se espera que la estabilización relativista de la subcapa 7s desestabilice en gran medida el dihidruro de nobelio, NoH ₂, y la estabilización relativista del espinor 7p _1/2 sobre el espinor 6d _3/2 significa que los estados excitados en los átomos de nobelio tienen una contribución de 7s y 7p en lugar de la contribución esperada de 6d. Las largas distancias No-H en la molécula de NoH ₂ y la importante transferencia de carga conducen a una ionicidad extrema con un momento dipolar de 5,94 D para esta molécula. En esta molécula, se espera que el nobelio muestre un comportamiento similar al de un grupo principal, actuando específicamente como un metal alcalinotérreo con su configuración de capa de valencia n s y orbitales 5f similares a núcleos.

La capacidad de formación de complejos del nobelio con los iones de cloruro es muy similar a la del bario, que se compleja bastante débilmente. Su capacidad complejante con citrato, oxalato y acetato en solución acuosa de nitrato amónico 0,5 M se encuentra entre la del calcio y la del estroncio, aunque algo más próxima a la del estroncio.

El potencial de reducción estándar del par E ° (No → No) se estimó en 1967 entre +1,4 y +1,5 V; Más tarde, en 2009, se descubrió que era solo de aproximadamente +0,75 V. El valor positivo muestra que el No es más estable que el No y que el No es un buen agente oxidante. Si bien los valores citados para E °(No →No) y E °(No →No) varían según las fuentes, las estimaciones estándar aceptadas son −2,61 y −1,26 V. Se ha predicho que el valor de E °(No →No) par sería +6.5 V. Las energías de formación de Gibbs para No y Nose estiman en −342 y −480 kJ/mol, respectivamente.

Atómico

Un átomo de nobelio tiene 102 electrones, de los cuales tres pueden actuar como electrones de valencia. Se espera que estén dispuestos en la configuración [Rn]5f 7s (símbolo del término de estado fundamental S ₀), aunque en 2006 aún no se había realizado una verificación experimental de esta configuración electrónica. Al formar compuestos, los tres electrones de valencia pueden estar perdido, dejando atrás un núcleo [Rn]5f: esto se ajusta a la tendencia establecida por los otros actínidos con sus configuraciones electrónicas [Rn]5f en el estado tripositivo. Sin embargo, es más probable que solo se pierdan dos electrones de valencia, dejando un núcleo [Rn]5f estable con un 5f llenocaparazón. El primer potencial de ionización del nobelio se midió como máximo (6,65 ± 0,07) eV en 1974, basándose en la suposición de que los electrones 7s se ionizarían antes que los 5f; este valor aún no se ha refinado más debido a la escasez y la alta radiactividad del nobelio. El radio iónico de la hexacoordinada y la octacoordinada No se estimó preliminarmente en 1978 en alrededor de 90 y 102 pm respectivamente; Se ha encontrado experimentalmente que el radio iónico del No es de 100 pm con dos cifras significativas. La entalpía de hidratación del No se ha calculado como 1486 kJ/mol.

Isótopos

Se conocen trece isótopos de nobelio, con números de masa 249-260 y 262; todos son radiactivos. Además, los isómeros nucleares se conocen por los números de masa 250, 251, 253 y 254. De estos, el isótopo de vida más larga es No con una vida media de 58 minutos, y el isómero de vida más larga es No con una vida media de 1,7 segundos. Sin embargo, se predice que el isótopo No aún no descubierto tendrá una vida media aún más larga de 170 min. Además, el No de vida más corta (vida media de 3,1 minutos) se usa con más frecuencia en la experimentación química porque se puede producir en mayores cantidades a partir de la irradiación de californio-249 con iones de carbono-12. Después de No y No, los siguientes isótopos de nobelio más estables sonNo (vida media 1,62 minutos), No (51 segundos), No (25 segundos), No (2,91 segundos) y No (2,57 segundos). Todos los isótopos de nobelio restantes tienen vidas medias de menos de un segundo, y el isótopo de nobelio conocido de vida más corta (No) tiene una vida media de solo 0,25 milisegundos. El isótopo No es especialmente interesante teóricamente ya que se encuentra en medio de una serie de núcleos alargados desde Pa a Rg, y la formación de sus isómeros nucleares (de los cuales se conocen dos) está controlada por orbitales de protones como 2f _5/2 que vienen justo encima de la capa esférica de protones; se puede sintetizar en la reacción de Pb con Ca.

Las vidas medias de los isótopos de nobelio aumentan suavemente de No a No. Sin embargo, aparece una caída en No, y más allá de esto, las vidas medias de los isótopos de nobelio pares caen bruscamente a medida que la fisión espontánea se convierte en el modo de descomposición dominante. Por ejemplo, la vida media de No es de casi tres segundos, pero la de No es de solo 1,2 milisegundos. Esto muestra que en el nobelio, la repulsión mutua de los protones plantea un límite a la región de los núcleos de larga vida en la serie de actínidos. Los isótopos pares de nobelio en su mayoría continúan teniendo vidas medias más largas a medida que aumenta su número de masa, con una caída en la tendencia en el No.

Preparación y purificación

Los isótopos de nobelio se producen principalmente al bombardear objetivos de actínidos (uranio, plutonio, curio, californio o einstenio), con la excepción del nobelio-262, que se produce como hijo del laurencio-262. El isótopo más utilizado, No, se puede producir bombardeando curio-248 o californio-249 con carbono-12: el último método es más común. La irradiación de un objetivo de californio-249 de 350 μg cm con tres billones (3 × 10) de iones de carbono-12 de 73 MeV por segundo durante diez minutos puede producir alrededor de 1200 átomos de nobelio-255.

Una vez que se produce el nobelio-255, se puede separar de manera similar a como se usa para purificar el mendelevio actínido vecino. El impulso de retroceso de los átomos de nobelio-255 producidos se utiliza para alejarlos físicamente del objetivo del que se producen, llevándolos a una fina lámina de metal (generalmente berilio, aluminio, platino u oro) justo detrás del objetivo. en el vacío: esto generalmente se combina atrapando los átomos de nobelio en una atmósfera de gas (frecuentemente helio) y llevándolos junto con un chorro de gas desde una pequeña abertura en la cámara de reacción. Usando un tubo capilar largo e incluyendo aerosoles de cloruro de potasio en el gas helio, los átomos de nobelio pueden transportarse a lo largo de decenas de metros.La fina capa de nobelio acumulada en la lámina se puede eliminar con ácido diluido sin disolver completamente la lámina. A continuación, el nobelio se puede aislar explotando su tendencia a formar el estado divalente, a diferencia de otros actínidos trivalentes: en las condiciones de elución normalmente utilizadas (ácido bis-(2-etilhexil)fosfórico (HDEHP) como fase orgánica estacionaria y ácido clorhídrico 0,05 M como fase acuosa móvil, o usando ácido clorhídrico 3 M como eluyente de las columnas de resina de intercambio catiónico), el nobelio pasará a través de la columna y eluirá mientras que los demás actínidos trivalentes permanecerán en la columna.Sin embargo, si se usa una lámina de oro "receptora" directa, el proceso se complica por la necesidad de separar el oro usando cromatografía de intercambio de aniones antes de aislar el nobelio por elución de las columnas de extracción cromatográficas usando HDEHP.