Nobelium: Het element

Nobelium is een synthetisch chemisch element met symbool No en atoomnummer 102. Het is vernoemd naar Alfred Nobel, uitvinder van dynamiet. Het is een zwaar radioactief metaal. Net als alle elementen met atoomnummer hoger dan 100 kan nobelium alleen geproduceerd worden in een deeltjesversneller door het beschieten van lichtere elementen met geladen deeltjes. Totaal twaalf nobelium isotopen zijn bekend; de meest stabiele is 259No met halveringstijd van 58 minuten, maar de kortere duur 255No (halfwaardetijd 3,1 minuten) wordt het meest gebruikt bij experimenten, omdat het in grotere hoeveelheden geproduceerd kan worden.

Plaats van het element nobelium in het periodiek systeem

De fysische en chemische eigenschappen van de transuraan nobelium zijn niet allemaal bekend en zijn alleen onderzocht in waterige oplossingen. Voor de ontdekking van Nobelium was reeds voorspeld dat het element de +2 en +3 oxidatietoestand, zoals de andere actiniden, zal aannemen. Deze voorspelling blijkt juist te zijn. In oplossing is de +2 toestand echter stabieler dan de +3 toestand en het blijkt moeilijk nobelium lang in de +3 toestand te houden.

Algemene eigenschappen van het element nobelium

Naam	Symbool	Atoomnummer	Standaard Atoommassa	Reeks	Groep	Blok	Periode	Ontdekking nobelium
Nobelium	No	102	[259]	Actinide	Groep n/a	F-blok	Periode 7	Joint Institute for Nuclear Research (1966) Dubna Rusland

Physische en chemische eigenschappen van het element nobelium

Electron configuratie	Aggregatie toestand	Smeltpunt	Oxidatie toestand	Elektro negativiteit Pauling scale	Ioniaatie energie KJ/mol
[Rn] 5f14 7s2 per elektronen schaal 2, 8, 18, 32, 32, 8, 2	Vast	1100 K 827 °C 1521 °F (voorspeld)	2, 3	1.3 (voorspeld)	1st: 641.6 2nd: 1254.3 3rd: 2605.1

Isotopen van nobelium

De halveringstijd van nobelium isotopen wordt geleidelijk groter van 250No tot 253No, echter met een neergang in de isotopen van nobelium met massa-nummers 250-260 en 262. Daarnaast zijn er nucleaire isomeren bekend met massagetallen 251, 253 en 254.
De isotoop 259No heeft de langste levensduur met een halveringstijd van 58 minuten. De isomeer met de langste levensduur is 251mNo met een halveringstijd van 1,7 seconden.
De isotoop met de kortere halveringstijd 255No (halveringstijd 3,1 minuten) wordt echter vaker gebruikt in experimenten omdat het wordt geproduceerd in grotere hoeveelheden door bestraling van californium-249 met koolstof-12 ionen. Na 259No en 255No, volgen redelijk stabiele Nobelium isotopen 253No (halfwaardetijd 1,62 minuten), 254No (51 seconden), 257No (25 seconden), 256No (2,91 seconden) en 252No (2.57 seconden). Alle resterende isotopen hebben halveringstijden die minder dan een seconde zijn, de kortste duur heeft nobelium isotoop (250No) met een halveringstijd van 0,25 milliseconden.

De stabielste isotopen van het element nobelium

Isotoop	NA	Halveringstijd	Verval via	Vervalenergie	Vervalproduct
253No	Synthetisch	1,62 min.	80%α 20%β+	8,14-8,01	249Fm 253Md
254No	synthetisch	51 s	90% α 10%β+	---	250Fm 254Md
255No	Synthetisch	3,1 min.	61% α 39% β+	8,12-7,93 2,012	251Fm 255Md
257No	Synthetisch	25sec	99%α 1%β+	8,32- 8,22	253Fm 257Md
259No	syn	58 min	75% α 25%ε	7.69, 7.61, 7.53	255Fm 259Md

Historie van het element nobelium

Alfred Nobel uitvinder van dynamiet en stichter van de Nobelprijs, naar wie het element nobelium is genoemd

In een overtuigend experiment in Dubna Rusland in 1966 werd, na jaren van proeven in de VS en Rusland geconcludeerd dat het element, dat we kennen als 254/102 nobelium, was ontdekt. In Berkeley VS werden de proeven herhaald en men bevestigde de resultaten van de Russen.

Voorbeeld van een kernreactie

238/92Uranium wordt beschoten met 22/10 neonkernen en er ontstaat 260/102 nobelium die vervalt naar 254/102 nobelium waarbij 6 neutronen vrijkomen.

238/92U + 22/10Ne → 260/102No → 254/102No + 6 1/ 0 n

Toelichting: Boven de streep het totaal aantal nucleonen (protonen +neutronen) in de atoomkern en onder de streep aantal protonen.

Toelichting op de chemie van nobelium

De kennis van chemische eigenschappen van nobelium is zeer onvolledig, er zijn alleen resultaten bekend in waterige oplossingen, waarin het element zich in 3 of 2 oxidatietoestanden kan bevinden, waarbij de laatste stabieler. Dat werd reeds voorspeld vóór de ontdekking van nobelium dat het zich in oplossingen zou gedragen als andere actiniden. De driewaardige toestand zou overheersen. Seaborg voorspelde in 1949 dat de 2 toestand ook relatief stabiel zou zijn.

Productie van het element nobelium

De isotopen van nobelium worden meestal geproduceerd door het bombarderen van actiniden targets (uranium, plutonium, Curium, californium, of einsteinium), met uitzondering van de nobelium-262, die wordt geproduceerd als "dochter" van lawrencium-262. De meest gebruikte isotoop, 255No kan worden geproduceerd door beschieten van curium-248 of californium-249 met koolstof-12 kernen.