1964年苏联科学家Γ. Н. Флеров领导的研究团队在杜布纳联合核研究所,通过242钚(242Pu)与22氖(22Ne)的核聚变反应,成功合成了260Rf同位素[1] 。该实验采用重离子加速器技术,观测到的新原子核半衰期约为0.3秒,通过α衰变链分析确认产物特性。
1964年苏联Γ. Н. Флеров团队通过242Pu与22Ne的核反应首次合成了260Rf同位素。1969年美国劳伦斯伯克利国家实验室团队在A. Ghiorso指导下,使用不同路径实现了元素合成:将249锎(249Cf)靶材与12碳(12C)离子束反应,获得了257Rf同位素[1] 。美苏两国的独立实验结果相互印证,为国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)最终确认元素104的存在提供了关键证据。
Rutherfordium的命名直接关联物理学家欧内斯特·卢瑟福(1871-1937)的科学贡献:
确立原子核式结构模型(1911年)
首次实现人工核反应实验(1919年)
发现α粒子与β射线本质
提出放射性衰变理论体系
该命名在1997年由IUPAC正式确立,遵循以杰出科学家命名超铀元素的国际惯例。苏联团队最初提出的'Kurchatovium'(纪念库尔恰托夫)命名方案因争议未获采纳。Rutherfordium(元素符号Rf)于1964年由苏联核物理学家Γ. Н. Флеров团队首次合成,通过242Pu与22Ne的核反应生成同位素260Rf。其命名是为了纪念英籍新西兰物理学家欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford,1871–1937),卢瑟福因原子核结构研究和放射性领域开创性贡献闻名。1969年美国科学家A. Ghiorso团队通过249Cf与12C的核反应独立合成了同位素257Rf,进一步确认了该元素的存在。[1]
通过不同核反应途径合成的同位素具有显著差异:
260Rf:苏联团队合成,半衰期0.3秒,主要衰变方式为α衰变
257Rf:美国团队合成,半衰期约4.7秒,呈现自发裂变特性
目前已确认的Rf同位素共有16种,质量数分布在253-267之间,其中264Rf同位素半衰期最长,可达10分钟[1] 。所有同位素均需通过粒子加速器制备,自然界中不存在天然存量。
作为d区块过渡金属,Rf与铪、锆同属4族元素。实验研究表明:
在水溶液中主要呈现+4氧化态
氯化物形态更倾向生成RfCl4而非RfCl3
与氢氧根离子结合能力强于同族元素