Rutherfordium

Rutherfordium (opkaldt efter Ernest Rutherford) er det 104. grundstof i det periodiske system, og har det kemiske symbol Rf: Dette radioaktive overgangsmetal findes ikke i naturen, men kan kun fremstilles i mikroskopiske maengder i laboratorier.

Forskellige eksperimenter har bekraeftet at rutherfordium kemisk set "opforer" sig som et typisk gruppe 4-grundstof, som kan danne tetravalent klorid (RfCl₄) og bromid (RfBr₄) samt et oxyklorid (RfOCl₂).

Om end det ikke er helt fastslaet endnu, gaetter man pa at rutherfordiums elektronkonfiguration er [Rn] 5f¹⁴ 6d2 7s2, hvilket understotter billedet af et grundstof med egenskaber som hafnium, blot tungere; blandt andet forventes det at stoffet let danner Rf⁴⁺-ioner i en staerkt sur oplosning, og danne komplekser i forbindelse med salt-, brom- og flussyre.

Det tyske Gesellschaft fur Schwerionenforschung har de sidste 2 artier forsket i fremstillingen af forskellige rutherfordium-isotoper ved at "beskyde" bly af forskellige isotoper med ⁵⁰Ti. Pa Lawrence Berkeley National Laboratory har man gjort noget lignende med ⁴⁸Ti, og opdaget at titan-"projektilets" isospin har en indflydelse pa "udbyttet" af rutherfordium-atomer; praecist hvorfor ved man ikke, men der forskes aktuelt i faenomenet.

Andre isotop-kombinationer af "mal" og "projektil" er blevet brugt i forsoget pa at skabe rutherfordium-kerner med flere neutroner: Specielt har ²⁴⁸Cm beskudt med ¹⁸O samt ²⁴⁴Pu beskudt med ²²Ne vist sig brugbare til dette formal. I 2006 formaede man at skabe flere forskellige rutherfordium-isotoper ved kollisioner mellem ²³⁸U og ²⁶Mg.

Rutherfordium er ogsa opstaet som en slags "sidegevinst" i jagten pa endnu tungere atomkerner, som efter typisk meget korte halveringstider henfalder til lidt lettere kerner, herunder rutherfordium.

Det 104. grundstof blev forste gang syntetiseret i 1964 ved det Forenede institut for kerneforskning ved Dubna i det davaerende Sovjetunionen: Her havde forskere "beskudt" isotopen ²⁴²Pu med kerner af ²²Ne med energier mellem 113 og 115 MeV, og ved hjaelp af et mikroskop og en speciel type glas konstateret at resultatet undergik fission og dannede det nye grundstof. Naermere undersogelser af maleresultaterne tydede pa at der var tale om isotopen ²⁵⁹Rf.

For at underbygge deres opdagelse gik forskerne straks i gang med at undersoge det nye grundstofs egenskaber, blandt andet med forsog hvori man hurtigt fik de nydannede rutherfordium-atomer til at ga i kemisk forbindelse med klor, sa man kunne undersoge stoffets reaktivitet med klor og med kaliumklorid. Resultaterne af dette arbejde slog endegyldigt fast at der var tale om grundstof nr. 104.

I 1969 arbejdede man ogsa i University of California, Berkeley med at skabe rutherfordium, men her beskod man ²⁴⁹Cf med forskellige isotoper af kulstof, og ²⁴⁸Cm med ¹⁶O, og skabte derved ikke blot ²⁵⁹Rf som de sovjetiske forskere, men ogsa ²⁵⁷Rf og ²⁵⁸Rf: Undersogelser af disse isotopers henfaldsprodukter underbyggede teorien om at der var dannet kerner af det 104. grundstof. Berkeley-forskerne bemaerkede i ovrigt at de ikke var i stand til at gentage den sovjetiske fremgangsmade.

IUPACs arbejdsgruppe for saerlig tunge grundstoffer, "Transfermium Working Group", undersogte i 1992 begge forskergruppers "bidrag" til opdagelsen af det nye grundstof, og endte med at konkludere at aeren for opdagelsen bor deles ligeligt mellem de to grupper. Berkeley-gruppen protesterede skarpt imod denne afgorelse, men arbejdsgruppen tilbageviste Berkeley-forskernes protest punkt for punkt. At de siden har valgt det amerikanske navneforslag kan maske ses som et tegn pa at transfermium-arbejdsgruppen siden har skiftet synspunkt.

Man kender 16 isotoper af rutherfordium; som alle er radioaktive. De mest "sejlivede" isotoper er ²⁶⁵Rf med en halveringstid pa ca. 13 timer. Alle fundne isotoper tungere end ²⁶³Rf har halveringstider pa en time eller mere, mens de ovrige isotopers halveringstider males i minutter eller mindre.