Només s'inclouen els isòtops amb semivida superior a 5 segons
Ellawrenci és unelement sintètic de lataula periòdica que pertany a la sèrie delsactinoides, el símbol del qual és elLr i el seunombre atòmic és 103. Fou sintetitzat per primera vegada el 1961 per un equip estatunidenc liderat perAlbert Ghiorso de laUniversitat de Califòrnia a Berkeley bombardejant nuclis decaliforni amb cations debor accelerats en elciclotró delBerkeley Radiation Laboratori. Fou nomenat en honor del físic estatunidencErnest Lawrence, inventor del ciclotró.[2][3] El 1965 investigadors soviètics també aconseguiren sintetitzar-lo bombardejant àtoms d'americi amb cations d'oxigen. Aquests isòtops i els que s'han observat posteriorment encadenes de desintegració d'elements més massius són molt inestables. El lawrenci 266 té elperíode de semidesintegració més llarg, 11 h.[4] A causa d'aquesta inestabilitat no té cap aplicació, excepte les científiques. Tots els altres isòtops, excepte260Lr, 261Lr, 262Lr, es desintegren amb una vida menor a un minut.
Altres experiments van demostrar la química actínida del nou element, per la qual cosa el 1970 va ser conegut com el darrer actínid.[9] El 1971 l'equip de física nuclear de la Universitat de Califòrnia a Berkeley va realitzar amb èxit tota una sèrie d'experiments dirigits al mesurament de les propietats de desintegració nuclear dels isòtops de lawrenci amb massa de 255 a 260.[2][10]
El 1992 el grup trans-fermi de la IUPAC —TWG per les sigles en anglès— va reconèixer oficialment els equips de física nuclear a Dubna i Berkeley com els codescobridors del lawrenci.[11]
El lawrenci es comporta més com els elements tripositius de la sèrie delsactinoides que com elnobeli, al qual segueix a lataula periòdica, predominantment dipositiu.[13]
Els experiments duts a terme el 1969 amb l'element van mostrar que reaccionava amb el clor per obtenir el que semblava ser clorur de lawrenci(III). Estudis posteriors amb lawrenci 260 van confirmar la trivalència del lawrenci en comparar el temps d'elució amb el d'altres actinoides, cosa que va permetre determinar elradi iònic del catió (88,1 ± 0,1 pm) i la seva entalpia d'hidratació (−3.685 ±13 kJ/mol). Així es va deduir que la contracció actinoide al final de la sèrie era superior que l'anàloga contracció lantanoide, amb l'excepció del lawrenci a causa dels efectes relativistes.[6]
Tot i això, encara que l'estabilitat relativista dels electrons 7s preveia l'existència d'ions, els diferents experiments per reduir a o han resultat infructuosos. D'aquesta manera, laconfiguració electrònica del lawren-ci ha presentat certes controvèrsies perquè fins i tot molt recentment se li han assignat indistintament les configuracions 7s27p1 o 7s26d1. Tot i això, l'any 2015 es calculà experimentalment el seu primerpotencial d'ionització, IP1 (4,96 eV a l'isòtop lawrenci 256). Aquest valor d'IP1 és significativament més baix que el del luteci i inferior al de tots els lantanoides i actinoides, de manera que es confirma la configuració de capa tancada 5f14 i 7s2 amb un electró addicional dèbilment enllaçat a l'orbital de valència. Els càlculs teòrics realitzats considerant els efectes relativistes concorden amb aquest valor i prediuen un valor del nivell 7s27p1/2 del Lr ~ 180 meV inferior que el del nivell 7s26d3/2, i semblen confirmar la primera com la configuració electrònica de l'element. Aquest fet ha suscitat diferents propostes per a la ubicació del lawrenci a lataula periòdica: bé al grup 3 al costat del Sc, Y i Lu, o bé al final del bloc f, amb dues sèries de quinze elements: La–Lu i Ac –Lr. Els estudis realitzats en models simples de monohidrurs i trihidrurs, monocarbonils o triclorurs apunten aquesta darrera possibilitat perquè suggereixen que no hi ha diferències químiques significatives entre el Lr i altres lantanoides. De fet, la IUPAC, a fi d'afrontar aquesta qüestió, creà un grup de treball l'any 2015 per establir una recomanació en l'elecció dels elements que han de conformar el grup 3.[6]
Després de l'extracció del component Lr(III), es va poder mesurar la fissió espontània de261Lr amb unavida mitjana de 44 minuts. La secció transversal de la producció va ser de 700 pb. Sobre aquesta base, un 14% de la branca de captura d'electrons es va calcular si aquest isòtop es va produir mitjançant el canal 5n, en lloc del canal p4n.
Un bombardeig d'energia més baix (93 MeV c.f. 97 MeV) es va fer servir per mesurar la producció de262 al canal p3n. L'isòtop es va detectar amb èxit i es va mesurar un rendiment de 240 pb. El rendiment va ser més baix de l'esperat comparat amb el canal p4n. No obstant això, els resultats es van avaluar per indicar que el261Lr probablement es va produir per un canal p3n i, per tant, es va suggerir un límit superior del 14% per a la branca de captura d'electrons de261mRf.
Aquesta reacció es va estudiar el 1961 a la Universitat de Califòrnia per Albert Ghiorso, en la qual es va fer servir un blanc de californi (52 % de252Cf). Es van observar tres activitats alfa de 8,6, 8,4 i 8,2 MeV, amb vides mitjanes entre 8 i 15 segons, respectivament. L'activitat de 8,6 MeV va ser atribuïda temptativament a257Lr.[12] Resultats posteriors van suggerir una reassignació a258Lr, resultant del canal 5n. L'activitat de 8,4 MeV també va ser assignada a257Lr. Resultats posteriors van suggerir una reassignació a256Lr. Això és degut probablement del component de 33 % de250Cf al blanc en comptes del canal 7n. L'activitat de 8,2 MeV va ser associada subseqüentment ambnobeli.
252Cf(10B,xn)262-xLr (x=4,6)
Aquesta reacció es va estudiar per primera vegada el 1961 a la Universitat de Califòrnia per Albert Ghiorso, utilitzant un blanc de californi (52%252Cf). Es van observar tres activitats alfa de 8,6, 8,4 i 8,2 MeV, amb vides mitjanes entre 8 i 15 segons, respectivament. L'activitat de 8,6 MeV va ser atribuïda temptativament a257Lr.[12] Resultats posteriors van suggerir una reassignació a258Lr. L'activitat de 8,4 MeV també es va assignar a257. Resultats posteriors van suggerir una reassignació a256Lr. L'activitat de 8,2 MeV va ser associada subseqüentment ambnobeli.
S'han identificat 18isòtops iisòmers nuclears del lawrenci que van des del denombre màssic 251 al de nombre màssic 266. La majoria d'ells tenenperíodes de semidesintegració molt curts, de l'ordre dels segons. Els que el tenen més llarg són (39 min), (≈ 4 h)[14] i (11 h).[14] Aquest darrer isòtop, el de període de semidesintegració més alt, fou observat el 2014 com a producte de la desintegració deldubni 270 per emissió d'unapartícula alfa segons la reacció:[15]
La majoria apareixen encadenes de desintegració d'isòtops d'elements denombre atòmic superior i imparell, ja que ell el té imparell, a través d'un seguit dedesintegracions α (a cada desintegració α es perden dos protons). Així, el lawrencii 263 apareix en la cadena de desintegració deltennes 291 (nombre atòmic 117), el lawrencii 264 en la del tennes 292, el lawrenci 265 en la delmoscovi 289 (nombre atòmic 115), el lawrencii 266 en la delnihoni 286 (nombre atòmic 113), etc. Per exemple, en la cadena de desintegració del nihoni 286 apareix el lawrenci 266 després de sis desintegracions α:[16]
Un estudi sobre les propietats de desintegració del257Db el 2001 per Hessberger i altres alGSI va proporcionar algunes dades sobre la desintegració del253Lr. L'anàlisi de les dades va indicar la població de dos nivells isomèrics a253Lr des de la desintegració dels isòmers corresponents a257Db. A l'estat basal se li va assignar un espín i paritat de 7/2-, decaient per emissió d'una partícula alfa de 8794 KeV amb una vida mitjana de 0,57 segons. El nivell isomèric se li va assignar un espí i paritat d'1/2-, decaient per emissió d'una partícula alfa de 8722 KeV, amb una vida mitjana d'1,49 segons.[17]
Un treball recent a l'espectroscopia de255Lr formada en la reacció209Bi(48Ca,2n)255Lr va proporcionar proves d'un nivell isomèric.
↑Kaldor, Uzi; Wilson, Stephen.Theoretical chemistry and physics of heavy and superheavy element. Springer, 2005.ISBN 1-4020-1371-X.
↑10,010,110,210,310,410,510,6Eskola, Kari; Eskola, Pirkko; Nurmia, Matti; Albert Ghiorso «Studies of Lawrencium Isotopes with Mass Numbers 255 Through 260» (en inglés). Physical Review C, 4, 2, 1971, pàg. 632–642. 10.1103/PhysRevC.4.6321971PhRvC...4..632E.
↑11,011,1 «Recent developments concerning the discovery of elements 101–111» (en inglés). Pure & Appl. Chem, 69, 1, 1997, pàg. 179–184. 10.1351/pac199769010179.
↑«Lawrencium | chemical element» (en anglès). Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., 24-01-2018. Arxivat de l'original el 2020-10-26. [Consulta: 6 abril 2020].
↑14,014,1«Nudat 2» (en anglès). National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Arxivat de l'original el 2019-05-13. [Consulta: 6 abril 2020].
↑Khuyagbaatar, J.; Yakushev, A.; Düllmann, Ch. E.; Ackermann, D.; Andersson, L.-L. «Còpia arxivada». Physical Review Letters, 112, 17, 01-05-2014, pàg. 172501. Arxivat de l'original el 2024-08-03.DOI:10.1103/PhysRevLett.112.172501 [Consulta: 6 abril 2020].
