Glenn Seaborg i szereg aktynowców
Glenn Seaborg był amerykańskim chemikiem, który pomógł odkryć pluton i kilka cięższych pierwiastków. W 1944 roku zaproponował, że pierwiastki od aktynu wzwyż tworzą osobny szereg, aktynowce, dlatego dziś znajdują się we własnym wierszu pod głównym układem okresowym.
Kim był Glenn Seaborg?
Glenn Theodore Seaborg (1912–1999) urodził się w Ishpeming w stanie Michigan, a wychował w południowej Kalifornii. Doktorat z chemii zrobił na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley w 1937 roku i tam spędził większość kariery, pracując wraz z fizykami, którzy za pomocą cyklotronów Ernesta Lawrence'a tworzyli nowe izotopy promieniotwórcze.
Wytwarzanie plutonu
W 1940 roku Edwin McMillan i Philip Abelson w Berkeley wytworzyli neptun, pierwiastek 93, pierwszy pierwiastek cięższy od uranu. Jeszcze w tym samym roku Seaborg, McMillan, Joseph Kennedy i Arthur Wahl bombardowali uran deuteronami i otrzymali pierwiastek 94, który zidentyfikowali chemicznie na początku 1941 roku i nazwali plutonem, od Plutona. W 1941 roku Seaborg i jego koledzy wykazali też, że pluton-239 ulega rozszczepieniu po uderzeniu wolnych neutronów, co czyniło go kandydatem na paliwo do reaktorów jądrowych i broni. W czasie II wojny światowej Seaborg przeniósł się do Laboratorium Metalurgicznego na Uniwersytecie Chicagowskim, gdzie kierował pracami nad wydzielaniem plutonu dla Projektu Manhattan.
Zagadka pierwiastków 95 i 96
W tamtych czasach układy okresowe umieszczały tor, protaktyn i uran w głównej części układu, pod hafnem, tantalem i wolframem, tak jakby były metalami przejściowymi. Według tej logiki pierwiastki 95 i 96 powinny zachowywać się jak iryd i platyna. Eksperymenty oparte na tym założeniu nie zdołały ich znaleźć.
Koncepcja aktynowców
W 1944 roku Seaborg zaproponował inną ideę. Ciężkie pierwiastki od aktynu wzwyż, sugerował, tworzą własną rodzinę, wypełniając wewnętrzny zestaw orbitali elektronowych (orbitale 5f), tak jak lantanowce wypełniają orbitale 4f. Gdyby to była prawda, pierwiastek 95 powinien przypominać europ, a pierwiastek 96 gadolin. Szukając z tą chemią na uwadze, jego grupa zidentyfikowała oba pierwiastki w 1944 roku, a później nazwano je ameryk i kiur. Ze względu na wojenną tajemnicę odkrycie ujawniono dopiero w listopadzie 1945 roku, gdy Seaborg odpowiedział na pytanie dziecka w radiowym quizie na kilka dni przed oficjalnym ogłoszeniem.
Seaborg opublikował koncepcję aktynowców w 1945 roku wraz z układem okresowym, który umieszczał aktynowce w osobnym wierszu pod lantanowcami. Później wspominał, że koledzy ostrzegali go, iż ten pomysł może zrujnować jego reputację naukową.
Zmiana kształtu układu
Koncepcja aktynowców przeniosła tor, protaktyn i uran spośród metali przejściowych i nadała układowi okresowemu znajomy współczesny wygląd, z dwoma wierszami pierwiastków bloku f wydrukowanymi pod główną częścią. Okazała się też wiarygodnym przewodnikiem. Zespół Seaborga użył jej do zaplanowania poszukiwań, które doprowadziły do berkelu w 1949 roku i kalifornu w 1950, a także poprawnie umieściła koniec szeregu na lorensie, pierwiastku 103, z pierwiastkiem 104 wracającym do głównego układu pod hafnem.
Nagroda Nobla i seaborg
Seaborg otrzymał wraz z Edwinem McMillanem Nagrodę Nobla z chemii w 1951 roku za odkrycia w chemii pierwiastków transuranowych. Brał udział w odkryciu m.in. plutonu, ameryku, kiuru, berkelu, kalifornu i mendelewu, a później w latach 1961–1971 przewodniczył amerykańskiej Komisji Energii Atomowej.
W 1974 roku zespół z Berkeley i Narodowego Laboratorium Lawrence'a Livermore'a otrzymał pierwiastek 106, a odkrywcy zaproponowali nazwę seaborg. Po długiej międzynarodowej debacie nad nazwami najcięższych pierwiastków IUPAC zatwierdziła nazwę seaborg w 1997 roku, po raz pierwszy w historii oficjalnie nazywając pierwiastek na cześć żyjącej osoby. Seaborg zmarł dwa lata później, w 1999 roku.