Úvod
Nobelium (No) je vysoce radioaktivní, uměle připravený chemický prvek. Jeho protonové číslo je 102 a v periodické tabulce se řadí mezi aktinoidy. Jelikož bylo připraveno jen nepatrné množství v řádu jednotlivých atomů, jeho vzhled v makroskopickém měřítku není znám. Předpokládá se však, že by se jednalo o stříbřitě bílý nebo šedý kov. V přírodě se vůbec nevyskytuje, získává se výhradně v urychlovačích částic ostřelováním terčů z těžších prvků. Pro svou nestabilitu a krátký poločas rozpadu nemá žádné praktické využití mimo vědecký výzkum.
Vlastnosti
Nobelium (No) je syntetický radioaktivní prvek s protonovým číslem 102, patřící mezi aktinoidy. Jeho nejstabilnější známý izotop, ²⁵⁹No, má poločas rozpadu přibližně 58 minut, což extrémně komplikuje jeho studium ve větším množství. Předpokládá se, že v pevném stavu je to těžký, stříbřitě bílý nebo šedý kov, ale kvůli jeho nestabilitě a produkci jen v řádu atomů nebyly jeho makroskopické vlastnosti nikdy pozorovány. Unikátní chemickou vlastností nobelia je neobvykle stabilní oxidační stav +2 ve vodných roztocích, což ho odlišuje od ostatních aktinoidů, pro které je typičtější stabilnější stav +3.
Vznik názvu
Prvek byl pojmenován na počest Alfreda Nobela, švédského chemika, vynálezce dynamitu a zakladatele slavných Nobelových cen. Název navrhl tým vědců ze stockholmského Nobelova institutu, který jako první ohlásil jeho syntézu. I přes pozdější spory o prvenství objevu se jméno nobelium ujalo a bylo mezinárodně přijato.
Objev
Historie objevu nobelia je spjata s desetiletí trvající kontroverzí mezi vědeckými týmy. První, avšak později zpochybněné, ohlášení přišlo v roce 1957 z Nobelova institutu ve Švédsku, který navrhl název po Alfredu Nobelovi. Jejich výsledky se ale nepodařilo zopakovat. V následujících letech si objev nárokovaly i laboratoře v Berkeley v USA a Spojený ústav jaderných výzkumů v Dubně v tehdejším Sovětském svazu. Až práce ruského týmu pod vedením Georgije Fljorova z poloviny 60. let byla nakonec uznána jako první přesvědčivý a reprodukovatelný důkaz existence prvku 102.
Výskyt v přírodě
Nobelium se v přírodě vůbec nevyskytuje; je to čistě syntetický prvek. Všechny jeho známé izotopy mají velmi krátké poločasy rozpadu, přičemž ten nejstabilnější se rozpadne za necelou hodinu. Jakékoli atomy, které mohly teoreticky vzniknout při dávných kosmických událostech, jako jsou supernovy, se proto již dávno přeměnily na jiné prvky. Získává se výhradně v laboratořích pomocí částicových urychlovačů. Produkce probíhá bombardováním terčíků z těžkých prvků (např. kalifornium) svazky lehčích iontů (např. vápník). Tento proces je extrémně neefektivní, vzniká jen několik atomů, které slouží výhradně pro vědecký výzkum.
Využití
Nobelium nemá žádné praktické komerční využití, a to především kvůli své extrémní nestabilitě a velmi krátkému poločasu rozpadu nejstabilnějších izotopů. Jeho jediný význam tak spočívá výhradně v oblasti základního vědeckého výzkumu. Vědci jej vyrábějí v urychlovačích částic v nepatrných množstvích, často jen několik atomů najednou, aby studovali chování supertěžkých jader a posouvali hranice našeho poznání o hmotě. V přírodě se nobelium vůbec nevyskytuje, jelikož se jedná o čistě syntetický prvek. Veškeré atomy, které by mohly teoreticky vzniknout při kosmických událostech, by se okamžitě rozpadly.
Sloučeniny
Vzhledem k tomu, že se nobelium v přírodě nevyskytuje, neexistují ani jeho přirozené sloučeniny. Chemické studie prováděné člověkem jsou extrémně obtížné kvůli okamžitému radioaktivnímu rozpadu. Vědci pracují pouze s jednotlivými atomy v roztocích. Bylo však experimentálně potvrzeno, že nobelium překvapivě preferuje tvorbu stabilního dvojmocného kationtu No²⁺, čímž se odlišuje od většiny ostatních aktinoidů a připomíná spíše chování prvků jako vápník nebo baryum. Předpokládá se i existence méně stabilního trojmocného stavu No³⁺. Žádné pevné, vážitelné sloučeniny nobelia nebyly nikdy připraveny.
Zajímavosti
Jednou z největších chemických zajímavostí nobelia je jeho neobvykle stabilní oxidační stav +2. Zatímco většina ostatních aktinoidů tvoří nejstabilnější ionty v oxidačním stavu +3, nobelium tuto tendenci porušuje. Důvodem je jeho elektronová konfigurace [Rn] 5f¹⁴7s², kde plně zaplněná elektronová slupka 5f činí ion No²⁺ (se ztrátou dvou 7s elektronů) energeticky velmi výhodným. Toto chování ho silně přibližuje k jeho lanthanoidovému analogu, ytterbiu, a činí z něj klíčový prvek pro pochopení komplexních relativistických efektů v nejtěžších jádrech periodické tabulky.
