لورنسيوم Lr

الاكتشاف

في فبراير 1961 أعلن ألبرت غيورسو وتوربيورن سيكلاند وألمون لارش وروبرت لاتيمر في جامعة كاليفورنيا في بيركلي أنهم صنعوا العنصر 103 بقذف خليط من نظائر الكاليفورنيوم بأيونات البورون-10 والبورون-11. وأعلنوا عن مُطلِق لألفا بعمر نصف يبلغ نحو ثماني ثوانٍ، ونسبوا إليه العدد الكتلي 257.

تبيّن لاحقًا أن هذا الإسناد غير دقيق. فبين عامي 1965 و1967 أنتج فريق في دوبنا بالاتحاد السوفيتي نظائر للعنصر 103 عبر تفاعلات مختلفة وحصل على بيانات أوثق. وفي عام 1992 اعترف فريق العمل المشترك بين IUPAC وIUPAP بكلٍّ من بيركلي ودوبنا مكتشفين مشاركين.

وفي عام 2015 قاس باحثون في هيئة الطاقة الذرية اليابانية طاقة التأين الأولى للورنسيوم لأول مرة، باستخدام بضع ذرات فقط. وتوافقت القيمة توافقًا وثيقًا مع حسابات تتضمن التأثيرات النسبية، ودعمت التنبؤ بأن الإلكترون الخارجي للورنسيوم يشغل مدارًا مختلفًا عن مدار أقاربه الأخف.

أصل التسمية

يكرّم العنصر إرنست لورنس، الفيزيائي الأمريكي الذي اخترع السيكلوترون، الآلة التي تسرّع الجسيمات في مسار حلزوني، والتي كانت محورية في اكتشاف كثير من العناصر الاصطناعية. وكان الرمز المقترح أولًا Lw، وغيّره الاتحاد الدولي إلى Lr عام 1963.

أهم الاستخدامات

• البحث الأساسي: لا يوجد اللورنسيوم إلا بضع ذرات في المرة، ولا استخدامات له خارج المختبر.
• شكل الجدول الدوري: ظل الجدل قائمًا عقودًا حول العناصر التي تنتمي إلى أسفل المجموعة 3. وقد نال الترتيب الذي يضع السكانديوم والإتريوم واللوتيشيوم واللورنسيوم في المجموعة 3 تأييدًا واسعًا في النقاشات الحديثة المرتبطة بالاتحاد الدولي وفي الكتب المدرسية، وتغذي قياسات البنية الإلكترونية للورنسيوم النقاش مباشرة.
• الكيمياء النسبية: في الذرات الثقيلة تتحرك الإلكترونات الداخلية بجزء كبير من سرعة الضوء، ما يعيد تشكيل المدارات. واللورنسيوم ميدان اختبار لرصد هذه التأثيرات تجريبيًا.

النظائر

ليس للورنسيوم نظائر مستقرة. وأطولها عمرًا، اللورنسيوم-266، عمر النصف له نحو 11 ساعة، وتُعرِّف عليه عام 2014 في نهاية سلسلة اضمحلال تبدأ من العنصر 117، التينيسين. وتستخدم التجارب الكيميائية عادة اللورنسيوم-260 (نحو 2.7 دقيقة)، الذي يمكن صنعه بأعداد أكبر، بينما استخدم قياس طاقة التأين عام 2015 اللورنسيوم-256.

في الحياة اليومية

لا يوجد اللورنسيوم في الطبيعة ولا صلة له بالحياة اليومية. ولم يُنتج قط بكميات قابلة للوزن، ولم يُصنع الفلز النقي قط. ومع أنه مشع، فهو لا يوجد إلا بضع ذرات في المرة، لذا لا خطر تعرض عمليًا.