Введение к работе
Актуальность исследования. На протяжении последних 20 лет элементы конца Периодической таблицы и их соединения являются предметом особо интенсивных экспериментальных и теоретических исследований. В то время как закономерности в электронной структуре и свойствах актинидов были, в основном, определены, трансактиниды в настоящий момент находятся в поле повышенного внимания исследователей в плане определения этих закономерностей.
Особое внимание к этой группе элементов объясняется тем, что в этой части Периодической таблицы Д.И.Менделеева релятивистские эффекты (РЭ) ссазывают сильное влияние на электронную структуру атомов и молекул, приводя, в конечном итоге, к особенностям в химических свойствах.
Значительное число экспериментов было тщательно подготовлено и проведено с целью установления влияния РЭ на свойства тяжелых элементов и их соединений, а также с целью установления аналопм между тяжелыми элементами и белее легкими. Такими экспериментами являются эксперименты по изучению летучести галогенидов и оксжгалогеквдоБ 104, 105 и 106 элементов (курчатовия, Ки; гания, На, и сиборгкя, Sg, соответственно) методами газовой хроматографии и по изучению комплексообра-зования эпгх элементов методами жидкостной экстракшш.
В результате этих экспериментов было установлено, что, хотя элементы 104 и 105 и являются аналогами элементов 4-й и 5-й групп, свойства их соединений меняются не в соответствии с закономерностями, найденными среди легких аналогов, и в некоторых случаях наблюдается нарушение периодичности. Планирует і новая серия экспериментов по изучению свойств соединений 106-го элемента.
Все эти интересные результаты, а также необходимость предсказания поведения трансактинидов в новых экспериментах явились основанием для
теоретических исследований, результаты которых представлены в данной диссертации.
Цель и задачи работы. Основной целью работы явилось установление закої .жерностей в электронной структуре и свойствах соединений трансактинидов изучение влияния РЭ на эти свойства. В конечном итоге -интерпретация известных экспериментальных результатов и пре„сказание поведения соединений трансактинидов в новых экспериментах.
Научная новизна. Работа является первым систематическим изучением свойств соединений трансактинидоЕ на основе релятивистских молекулярных расчетов в сочетании с другими теоретическими методами исследования.
До настоящей работы в литературе существовали предсказания химических свойств трансактинндов, основанные только на результатах атомных расчетов и носящие обобщенный характер.
На зашиту выносятся установленные закономерности в электронной структуре и свойствах внутри групп и периодов переходных элементов, включая трансактиниды, и влияние РЭ на эти закономерности.
Практическая ценность работы. Данные исследования, проводимые в тесном контакте с экспериментаторами, являются ориентиром в сложных и дорогостояцих экспериментальных исследованиях, они дают новые знания о Периодической системе Д.И.Менделеева. Именно в этой области необходимость теоретичесі "X исследований чрезвычайно важна. Разработанные предложения по экспериментам включены в программы исследований в Gesellschaft fur Schwerionenforschung (г.Дармштадт, Германия) и Институте Пауля Шеррера (г.Виллнген, Швейцария).
Апробация работы, Основные разделы работы докладывались и обсуждались на конференциях, конгрессах и международных заседаниях по планированию эксперимента, в том числе: пленарный приглашенный доклад на Международной конференции "Актиниды-93" (Санта-Фе, США, 1993), плг-
нарные доклады на Международной конференции "XXIII дни актинидов" (Шварцвальд, Германия, 1993), на 7-м Международном конгрессе по квантовой химии (Мснтон.Фршщия, 1993), на Международной конференции "XXII дни ахпшидов" (Мерибель, Франция, 1992), на Международной конференции "Актиниды-89" (Ташкент, 1989). По материалам работы были прочитаны лекции (по приглашешпо) в Berkeley National Laboratory (Беркли, США), Oak Ridge National Laboratory (Оак Ридж, США), Chalmers University of Technology (Ґетеборг, Швеция), Institut de Physique Nucleaire (Орсэ, Франция), Rossendorf Kernforschung Zentrum (Россендорф, Германия), Univeisity of Mainz (Майнц, Германия), Gesellschaft fur Schweriopenforscliung (GSI, Дарм-штадт Германия), Paul Schcrrer Institute (Виллиген, Швейцария), University of Bern (Берн, Швейцария). Работа была представлена Институтом GSI на приз Лизы Майтпер в Германии.
Публикации. Из 88 опубликованных работ, включая обзо, і и монографию, 38 публикаций относится к теме диссертации.
Личный вклэт автора. Все приведенные результаты, их анализ к обобще-ни~ выполнены автором самостоятельно. Часть атомных расчетов была выполнена совместно с ЕДхсонсоном (Оак Ридж, США). Автор Воіражаег благодарность за обсуждение работ научным консультантам проф. Г.Б.Коисвой и проф. Б.Фрнке.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит нз введения, 9 глав, общих выводов, списка использованной литературы и прилоз^ения. Основной материал изложен на 281 страніще машинописного текста и содержит 76 таблиц и 63 рисунка. Список использованной литературы включает 260 наименований.