ไอน์สไตเนียม  ₉₉ Es

ขวดบรรจุไอน์สไตเนียม-253 แข็งเรืองแสงเนื่องจากรังสีเข้มข้นของตัวมันเอง
ไอน์สไตเนียม
การออกเสียง	/ aɪ n ˈ s t aɪ n i ə m /ⓘ ​( eyen- STY -nee-əm )
รูปร่าง	สีเงินอมฟ้า เรืองแสงสีน้ำเงินในที่มืด
เลขมวล	[252]
ไอน์สไตเนียมในตารางธาตุ
ไฮโดรเจน ฮีเลียม ลิเธียม เบริลเลียม โบรอน คาร์บอน ไนโตรเจน ออกซิเจน ฟลูออรีน นีออน โซเดียม แมกนีเซียม อะลูมิเนียม ซิลิคอน ฟอสฟอรัส กำมะถัน คลอรีน อาร์กอน โพแทสเซียม แคลเซียม สแกนเดียม ไทเทเนียม วาเนเดียม โครเมียม แมงกานีส เหล็ก โคบอลต์ นิกเกิล ทองแดง สังกะสี แกลเลียม เจอร์เมเนียม สารหนู ซีลีเนียม โบรมีน คริปทอน รูบิเดียม สตรอนเทียม อิตเทรียม เซอร์โคเนียม ไนโอเบียม โมลิบเดนัม เทคนีเทียม รูทีเนียม โรเดียม แพลเลเดียม เงิน แคดเมียม อินเดียม ดีบุก พลวง เทลลูเรียม ไอโอดีน ซีนอน ซีเซียม แบเรียม แลนทานัม ซีเรียม พราเซโอดีเมียม นีโอไดเมียม โพรมีเทียม ซาแมเรียม ยูโรเปียม แกโดลิเนียม เทอร์เบียม ดิสโพรเซียม โฮลเมียม เออร์เบียม ทูเลียม อิตเทอร์เบียม ลูทีเซียม แฮฟเนียม แทนทาลัม ทังสเตน รีเนียม ออสเมียม อิริเดียม แพลทินัม ทอง ปรอท (ธาตุ) แทลเลียม ตะกั่ว บิสมัท พอโลเนียม แอสทาทีน เรดอน แฟรนเซียม เรเดียม แอกทิเนียม ธอร์เรียม โปรแทคติเนียม ยูเรเนียม เนปทูเนียม พลูโตเนียม อเมริเซียม คูเรียม เบอร์คีเลียม แคลิฟอร์เนียม ไอน์สไตเนียม เฟอร์เมียม เมนเดเลเวียม โนเบลียม ลอว์เรนเซียม รัทเทอร์ฟอร์เดียม ดับเนียม ซีบอร์เจียม โบห์เรียม ฮัสเซียม ไมท์เนเรียม ดาร์มสตัดเทียม รังสีเอกซ์ โคเปอร์นิเซียม นิโฮเนียม เฟลโรเวียม มอสโกเวียม ลิเวอร์โมเรียม เทนเนสซี โอกาเนสสัน โฮ ↑ เอส ↓ — แคลิฟอร์เนียม ← ไอน์สไตเนียม → เฟอร์เมียม
เลขอะตอม( Z )	99
กลุ่ม	กลุ่ม f-block (ไม่มีหมายเลข)
ระยะเวลา	คาบเรียนที่ 7
ปิดกั้น	บล็อก f
การจัดเรียงอิเล็กตรอน	[ Rn ] 5f 11 7s 2
อิเล็กตรอนต่อเปลือก	2, 8, 18, 32, 29, 8, 2
คุณสมบัติทางกายภาพ
เฟสที่  STP	แข็ง
จุดหลอมเหลว	1133  K (860 °C, 1580 °F)
จุดเดือด	1269 เคลวิน (996 องศาเซลเซียส, 1825 องศาฟาเรนไฮต์) (โดยประมาณ)
ความหนาแน่น(ใกล้  อุณหภูมิห้อง )	8.84 กรัม/ซม³
คุณสมบัติของอะตอม
สถานะออกซิเดชัน	ทั่วไป: +3 +2, [ 2 ] +4 [ 1 ]
ค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตี	ระดับของพอลลิง: 1.3
พลังงานไอออนไนเซชัน	อันดับ 1: 619 กิโลจูล/โมล
เส้นสเปกตรัมของไอน์สไตเนียม
คุณสมบัติอื่นๆ
ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ	สังเคราะห์
โครงสร้างผลึก	โครงสร้างผลึกแบบลูกบาศก์ศูนย์กลาง หน้า(fcc)
การจัดเรียงแม่เหล็ก	พาราแมกเนติก
หมายเลข CAS	7429-92-7
ประวัติศาสตร์
การตั้งชื่อ	ตามแบบอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์
การค้นพบ	ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์เบิร์กลีย์(1952)
ไอโซโทปของไอน์สไตเนียม วี อี
ไอโซโทปหลัก[ 3 ] การผุพัง ไอโซโทป ความอุดมสมบูรณ์ ครึ่งชีวิต( t 1/2 ) โหมด ผลิตภัณฑ์ 252เอส ซินธ์ 471.7 วัน α 248เล่ม ε 252ซีเอฟ 253เอส ซินธ์ 20.47 วัน α 249เล่ม เอสเอฟ – 254เอส ซินธ์ 275.7 วัน α 250บีเค เบต้า− 254ฟม. 255เอส ซินธ์ 39.8 วัน เบต้า− 255ฟม. α 251เล่ม เอสเอฟ –

ไอน์สไตเนียมเป็นธาตุเคมีสังเคราะห์มีสัญลักษณ์Esเลขอะตอม 99 เป็นสมาชิกของ อนุกรม แอกทิไนด์ และเป็น ธาตุทรานส์ยูเรเนียมลำดับที่ เจ็ด

ไอน์สไตเนียมถูกค้นพบในฐานะส่วนประกอบของเศษซากจากการระเบิดของระเบิดไฮโดรเจนลูกแรก ในปี 1952 ไอโซโทปที่พบมากที่สุดคือ ไอน์สไตเนียม-253 ( ²⁵³ Es; ครึ่งชีวิต 20.47 วัน) ซึ่งผลิตขึ้นโดยวิธีการสังเคราะห์จากการสลายตัวของแคลิฟอร์เนียม -253 ใน เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์กำลังสูงเฉพาะทางไม่กี่เครื่องโดยมีผลผลิตรวมประมาณหนึ่งมิลลิกรัมต่อปี กระบวนการสังเคราะห์ในเครื่องปฏิกรณ์จะตามมาด้วยกระบวนการที่ซับซ้อนในการแยกไอน์สไตเนียม-253 ออกจากธาตุแอคติไนด์อื่นๆ และผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวของพวกมัน ไอโซโทปอื่นๆ ถูกสังเคราะห์ขึ้นในห้องปฏิบัติการต่างๆ แต่ในปริมาณที่น้อยกว่ามาก โดยการยิงธาตุแอคติไนด์หนักด้วยไอออนเบา เนื่องจากปริมาณไอน์สไตเนียมที่ผลิตได้มีน้อยและครึ่งชีวิตของไอโซโทปที่พบมากที่สุดนั้นสั้น จึงไม่มีการนำไปใช้ประโยชน์ในทางปฏิบัติใดๆ นอกจากการวิจัยทางวิทยาศาสตร์พื้นฐาน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไอน์สไตเนียมถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์อะตอมของธาตุใหม่ เมนเดเลเวียมจำนวน 17 อะตอมเป็นครั้งแรกในปี 1955

ไอน์สไตเนียมเป็นโลหะสีเงินอ่อนนุ่ม มีคุณสมบัติเป็นพาราแมกเนติกเคมีของมันเป็นแบบฉบับของธาตุแอคติไนด์ตอนปลาย โดยมีสถานะออกซิเดชัน +3 เป็นหลัก สถานะออกซิเดชัน +2 ก็สามารถพบได้เช่นกัน โดยเฉพาะในรูปของแข็ง กัมมันตภาพรังสีสูงของ²⁵³ Es ทำให้เกิดแสงเรืองๆ ที่มองเห็นได้ และทำลายโครงสร้างผลึกโลหะอย่างรวดเร็ว โดยปล่อยความร้อนออกมาประมาณ 1,000 วัตต์ต่อกรัม การศึกษาคุณสมบัติของมันทำได้ยากเนื่องจาก²⁵³ Es สลายตัวเป็นเบอร์คีเลียม -249 และจากนั้นเป็นแคลิฟอร์เนียม-249 ในอัตราประมาณ 3% ต่อวัน ไอโซโทปที่มีอายุยืนยาวที่สุดของไอน์สไตเนียม คือ²⁵² Es (ครึ่งชีวิต 471.7 วัน) จะเหมาะสมกว่าสำหรับการตรวจสอบคุณสมบัติทางกายภาพ แต่พิสูจน์แล้วว่าผลิตได้ยากกว่ามากและมีอยู่เพียงปริมาณเล็กน้อย ไม่ใช่ในปริมาณมาก^{[ 4 ]}ไอน์สไตเนียมเป็นธาตุที่มีเลขอะตอมสูงสุดที่สังเกตได้ในปริมาณมหภาคในรูปบริสุทธิ์คือไอน์สไตเนียม-253 ^{[ 5 ]}

เช่นเดียวกับธาตุทรานส์ยูเรเนียมสังเคราะห์ทั้งหมด ไอโซโทปของไอน์สไตเนียมมีกัมมันตรังสี สูงมาก และถือว่าเป็นอันตรายต่อสุขภาพอย่างมากหากรับประทานเข้าไป^{[ 6 ]}

ไอน์สไตเนียมถูกค้นพบครั้งแรกในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2495 โดยอัลเบิร์ต จิออร์โซและเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ร่วมกับ ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ อาร์กอนและลอสอะลาโมสในกัมมันตรังสีตกค้างจาก การทดสอบนิวเคลียร์ ไอวีไมค์การทดสอบดังกล่าวเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 1 พฤศจิกายน พ.ศ. 2495 ที่อะทอลล์เอเนเวตักในมหาสมุทรแปซิฟิกและเป็นการทดสอบอาวุธเทอร์โมนิวเคลียร์ที่ ประสบความสำเร็จครั้งแรก ^{[ 7 ]}การตรวจสอบเบื้องต้นของเศษซากจากการระเบิดแสดงให้เห็นถึงการผลิตไอโซโทปใหม่ของพลูโทเนียม 244Pu ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้จากการดูดซับนิวตรอน 6 ตัว โดย นิวเคลียส ยูเรเนียม-238ตามด้วยการสลายตัวแบบเบตา 2 ^{ครั้ง}

${\displaystyle {\ce {^{238}_{92}U->[{\ce {+6(n,\gamma )}}][-2\ \beta ^{-}]{}_{94}^{244}Pu}}}$

ในขณะนั้น เชื่อกันว่าการดูดซับนิวตรอนหลายครั้งเป็นกระบวนการที่หายากมาก แต่การระบุ²⁴⁴ Pu บ่งชี้ว่ายูเรเนียมอาจจับนิวตรอนได้อีกจำนวนมาก ทำให้เกิดธาตุใหม่ที่หนักกว่าแคลิฟอร์เนียม^{[ 7 ]}

Ghiorso และเพื่อนร่วมงานได้วิเคราะห์กระดาษกรองที่ถูกส่งผ่านกลุ่มควันจากการระเบิดโดยเครื่องบิน (เทคนิคการสุ่มตัวอย่างแบบเดียวกันกับที่ใช้ในการค้นพบ²⁴⁴ Pu) ^{[ 8 ]}ต่อมามีการแยกวัสดุกัมมันตรังสีจำนวนมากออกจากเศษปะการังของอะทอลล์ และส่งไปยังสหรัฐอเมริกา^{[ 7 ]}การแยกธาตุใหม่ที่ต้องสงสัยนั้นดำเนินการในที่ที่มีสารละลายบัฟเฟอร์กรดซิตริก / แอมโมเนียม ในตัวกลางที่เป็นกรดอ่อน ( pH ≈ 3.5) โดยใช้การแลกเปลี่ยนไอออนที่อุณหภูมิสูงขึ้น ในที่สุดก็พบอะตอมของไอน์สไตเนียมน้อยกว่า 200 อะตอม^{[ 9 ]}อย่างไรก็ตาม ธาตุ 99 ไอน์สไตเนียม และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง²⁵³ Es สามารถตรวจพบได้ผ่านการสลายตัวของอัลฟา พลังงานสูงที่มีลักษณะเฉพาะ ที่ 6.6 MeV ^{[ 7 ]}เกิดจากการจับนิวตรอน 15 ตัวโดย นิวเคลียสของ ยูเรเนียม-238ตามด้วยการสลายตัวแบบเบตา 7 ครั้ง และมีครึ่งชีวิต 20.5 วัน การดูดซับนิวตรอนหลายครั้งเช่นนี้เป็นไปได้เนื่องจากความหนาแน่นของฟลักซ์นิวตรอนสูงในระหว่างการระเบิด ทำให้ไอโซโทปหนักที่เกิดขึ้นใหม่มีนิวตรอนจำนวนมากให้ดูดซับก่อนที่จะสลายตัวเป็นธาตุที่เบากว่า การจับนิวตรอนในตอนแรกทำให้เลขมวล เพิ่มขึ้น โดยไม่เปลี่ยนเลขอะตอมของนิวไคลด์ และการสลายตัวแบบเบตาที่เกิดขึ้นพร้อมกันส่งผลให้เลขอะตอมเพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป: ^{[ 7 ]}

${\displaystyle {\ce {^{238}_{92}U ->[{\ce {+15n}}][6 \beta^-] ^{253}_{98}Cf ->[\beta^-] ^{253}_{99}Es}}}$

^{อย่างไรก็ตาม อะตอม 238} U บางส่วนสามารถดูดซับนิวตรอนเพิ่มเติมได้อีก 2 ตัว (รวมเป็น 17 ตัว) ส่งผลให้เกิด²⁵⁵ E เช่นเดียวกับ ไอโซโทป ²⁵⁵ Fm ของธาตุใหม่อีกตัวหนึ่งคือเฟอร์เมียม[ ^{10 ] การ}ค้นพบธาตุใหม่และข้อมูลใหม่ที่เกี่ยวข้องกับการจับนิวตรอนหลายตัวนั้นถูกเก็บเป็นความลับในตอนแรกตามคำสั่งของกองทัพสหรัฐฯ จนถึงปี 1955 เนื่องจาก ความตึงเครียด ของสงครามเย็นและการแข่งขันกับสหภาพโซเวียตในด้านเทคโนโลยีนิวเคลียร์^{[ 7 ] [ 11 ] [ 12 ]}อย่างไรก็ตาม การจับนิวตรอนจำนวนมากอย่างรวดเร็วจะให้การยืนยันเชิงทดลองโดยตรงที่จำเป็นสำหรับการดูดซับนิวตรอนหลายตัวของกระบวนการ r ซึ่งจำเป็นต่อการอธิบาย การสังเคราะห์นิวเคลียสในจักรวาล(การผลิต) ของธาตุหนักบางชนิด (หนักกว่านิกเกล) ในซูเปอร์โนวาก่อนการสลายตัวแบบเบตากระบวนการดังกล่าวจำเป็นต่อการอธิบายการมีอยู่ของธาตุเสถียรหลายชนิดในจักรวาล^{[ 13 ]}

ในขณะเดียวกัน ไอโซโทปของธาตุ 99 (รวมถึงธาตุใหม่ 100 เฟอร์เมียม ) ถูกผลิตขึ้นในห้องปฏิบัติการเบิร์กลีย์และอาร์กอนน์ ในปฏิกิริยานิวเคลียร์ระหว่างไนโตรเจน -14 และยูเรเนียม-238 ^{[ 14 ]}และต่อมาโดยการฉายรังสีนิวตรอนอย่างเข้มข้นของพลูโทเนียมหรือแคลิฟอร์เนียม :

${\displaystyle {\ce {^{252}_{98}Cf ->[{\ce {(n,\gamma)}}] ^{253}_{98}Cf ->[\beta^-][17.81 {\ce {d}}] ^{253}_{99}Es ->[{\ce {(n,\gamma)}}] ^{254}_{99}Es ->[\เบต้า^-] ^{254__{100}เอฟเอ็ม}}}$

ผลลัพธ์เหล่านี้ได้รับการตีพิมพ์ในบทความหลายฉบับในปี พ.ศ. 2497 โดยมีข้อแม้ว่านี่ไม่ใช่การศึกษาครั้งแรกที่ดำเนินการเกี่ยวกับธาตุเหล่านี้^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]}ทีมงานเบิร์กลีย์ยังรายงานผลลัพธ์บางอย่างเกี่ยวกับคุณสมบัติทางเคมีของไอน์สไตเนียมและเฟอร์เมียมด้วย^{[ 20 ] [ 21 ]} ผลลัพธ์ ของIvy Mikeได้รับการเปิดเผยและตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 2498 ^{[ 11 ]}

ในการค้นพบธาตุที่ 99 และ 100 ทีมอเมริกันได้แข่งขันกับกลุ่มที่สถาบันโนเบลสาขาฟิสิกส์สตอกโฮล์มประเทศสวีเดนในช่วงปลายปี 1953 ถึงต้นปี 1954 กลุ่มชาวสวีเดนประสบความสำเร็จในการสังเคราะห์ไอโซโทปเบาของธาตุที่ 100 โดยเฉพาะ²⁵⁰ Fm โดยการยิงยูเรเนียมด้วยนิวเคลียสของออกซิเจน ผลลัพธ์เหล่านี้ได้รับการตีพิมพ์ในปี 1954 เช่นกัน^{[ 22 ]}อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้วมีการยอมรับลำดับความสำคัญของทีมเบิร์กลีย์ เนื่องจากสิ่งพิมพ์ของพวกเขามาก่อนบทความของสวีเดน และอิงตามผลลัพธ์ที่ไม่เคยเปิดเผยมาก่อนของการระเบิดเทอร์โมนิวเคลียร์ในปี 1952 ดังนั้นทีมเบิร์กลีย์จึงได้รับสิทธิ์ในการตั้งชื่อธาตุใหม่ เนื่องจากความพยายามที่นำไปสู่การออกแบบIvy Mikeมีชื่อรหัสว่า Project PANDA ^{[ 23 ]}ธาตุที่ 99 จึงถูกเรียกเล่นๆ ว่า "Pandemonium" ^{[ 24 ]}แต่ชื่ออย่างเป็นทางการที่กลุ่ม Berkeley เสนอนั้นมาจากนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงสองคนคือ Einstein และ Fermi: "เราขอเสนอชื่อสำหรับธาตุที่มีเลขอะตอม 99 ว่า einsteinium (สัญลักษณ์ E) ตามชื่อของAlbert Einsteinและสำหรับชื่อธาตุที่มีเลขอะตอม 100 ว่า fermium (สัญลักษณ์ Fm) ตามชื่อของ Enrico Fermi " ^{[ 11 ]}ทั้ง Einstein และ Fermi เสียชีวิตระหว่างช่วงเวลาที่เสนอชื่อเหล่านี้ครั้งแรกกับช่วงเวลาที่ประกาศอย่างเป็นทางการ การค้นพบธาตุใหม่เหล่านี้ได้รับการประกาศโดยAlbert Ghiorsoในการประชุมอะตอมเจนีวาครั้งแรกซึ่งจัดขึ้นระหว่างวันที่ 8-20 สิงหาคม พ.ศ. 2498 ^{[ 7 ]}สัญลักษณ์ของ einsteinium เดิมทีใช้คำว่า "E" และต่อมาเปลี่ยนเป็น "Es" โดย IUPAC ^{[ 25 ] [ 26 ]}

ไอน์สไตเนียมเป็นโลหะสังเคราะห์สีเงินที่มีกัมมันตรังสี ในตารางธาตุ ไอน์สไตเนียมอยู่ทางด้านขวาของธาตุแอคติไนด์แคลิฟอร์เนียมทางด้านซ้ายของธาตุแอคติไนด์เฟอร์เมียมและอยู่ต่ำกว่าธาตุแลนทานัมโฮลเมียมซึ่งมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีหลายอย่างคล้ายคลึงกัน ความหนาแน่นของไอน์สไตเนียมอยู่ที่ 8.84 กรัม/ซม^³ซึ่งต่ำกว่าแคลิฟอร์เนียม (15.1 กรัม/ซม^³ ) และเกือบเท่ากับโฮลเมียม (8.79 กรัม/ซม^³ ) แม้ว่าไอน์สไตเนียมจะมีน้ำหนักต่ออะตอมมากกว่าโฮลเมียมมากก็ตาม จุดหลอมเหลวของไอน์สไตเนียม (860 °C) ก็ค่อนข้างต่ำเช่นกัน ต่ำกว่าแคลิฟอร์เนียม (900 °C) เฟอร์เมียม (1,527 °C) และโฮลเมียม (1,461 °C) ^{[ 6 ] [ 28 ]}ไอน์สไตเนียมเป็นโลหะอ่อน มีโมดูลัสปริมาตรเพียง 15 GPa ซึ่งเป็นหนึ่งในค่าที่ต่ำที่สุดในบรรดาโลหะ ที่ไม่ใช่โลหะ อั ลคาไล ^{[ 29 ]}

แตกต่างจากแอคติไนด์ที่เบากว่าอย่างแคลิฟอร์เนียมเบอร์เคเลียมคูเรียมและอะเมริเซียมซึ่งตกผลึกใน โครงสร้าง หกเหลี่ยม คู่ ที่สภาวะแวดล้อม ไอน์สไตเนียมเชื่อว่ามี สมมาตร ลูกบาศก์แบบศูนย์กลางหน้า ( fcc ) โดยมีกลุ่มพื้นที่Fm 3 mและค่าคงที่แลตติสa = 575 pmอย่างไรก็ตาม มีรายงานเกี่ยวกับโลหะไอน์สไตเนียมหกเหลี่ยมที่อุณหภูมิห้องที่มีa = 398 pmและc = 650 pmซึ่งเปลี่ยนเป็น เฟส fccเมื่อให้ความร้อนถึง 300 °C ^{[ 30 ]}

ความเสียหายที่เกิดจากกัมมันตภาพรังสีของไอน์สไตเนียมนั้นรุนแรงมากจนทำลายโครงสร้างผลึกอย่างรวดเร็ว^{[ 31 ]}และพลังงานที่ปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการนี้ 1,000 วัตต์ต่อกรัมของ²⁵³ Es ทำให้เกิดแสงเรืองที่มองเห็นได้^{[ 5 ]}กระบวนการเหล่านี้อาจมีส่วนทำให้ความหนาแน่นและจุดหลอมเหลวของไอน์สไตเนียมค่อนข้างต่ำ^{[ 32 ]}นอกจากนี้ เนื่องจากขนาดของตัวอย่างที่มีอยู่มีขนาดเล็ก จุดหลอมเหลวของไอน์สไตเนียมจึงมักถูกอนุมานโดยการสังเกตตัวอย่างที่ถูกทำให้ร้อนภายในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน^{[ 33 ]}ดังนั้น ผลกระทบที่พื้นผิวในตัวอย่างขนาดเล็กอาจลดจุดหลอมเหลวลงได้

โลหะเป็นไตรวาเลนต์และมีความผันผวนสูงอย่างเห็นได้ชัด^{[ 34 ]}เพื่อลดความเสียหายจากการแผ่รังสีด้วยตนเอง การวัดไอน์สไตเนียมแข็งและสารประกอบส่วนใหญ่จึงดำเนินการทันทีหลังจากการอบด้วยความร้อน^{[ 35 ]}นอกจากนี้ สารประกอบบางชนิดยังได้รับการศึกษาภายใต้บรรยากาศของก๊าซรีดิวซ์ เช่น H ₂ O + HClสำหรับ EsOCl เพื่อให้ตัวอย่างถูกสร้างขึ้นใหม่บางส่วนในระหว่างการสลายตัว^{[ 36 ]}

นอกเหนือจากการทำลายตัวเองของไอน์สไตเนียมแข็งและสารประกอบของมันแล้ว ความยากลำบากโดยเนื้อแท้อื่นๆ ในการศึกษาธาตุนี้ ได้แก่ ความหายาก— ไอโซโทป ²⁵³ Es ที่พบได้ทั่วไปมีให้ใช้เพียงปีละครั้งหรือสองครั้งในปริมาณน้อยกว่ามิลลิกรัม—และการปนเปื้อนตัวเองเนื่องจากการเปลี่ยนไอน์สไตเนียมเป็นเบอร์คีเลียมอย่างรวดเร็วแล้วเป็นแคลิฟอร์เนียมในอัตราประมาณ 3.3% ต่อวัน: ^{[ 37 ] [ 38 ] [ 39 ]}

${\displaystyle {\ce {^{253__{99}Es ->[\alpha][20 {\ce {d}}] ^{249}_{97}Bk ->[\beta^-][314 {\ce {d}}] ^{249}_{98}Cf}}}$

ดังนั้น ตัวอย่างไอน์สไตเนียมส่วนใหญ่จึงปนเปื้อน และคุณสมบัติที่แท้จริงของพวกมันมักจะถูกอนุมานโดยการคาดเดาย้อนกลับจากข้อมูลการทดลองที่สะสมมาตลอดเวลา เทคนิคการทดลองอื่นๆ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการปนเปื้อน ได้แก่ การกระตุ้นด้วยแสงแบบเลือกเฉพาะของไอออนไอน์สไตเนียมโดยใช้เลเซอร์ที่ปรับได้ เช่น ในการศึกษาคุณสมบัติการเรืองแสง^{[ 40 ]}

ได้มีการศึกษาคุณสมบัติทางแม่เหล็กของโลหะไอน์สไตเนียม ออกไซด์ และฟลูออไรด์ของมัน วัสดุทั้งสามชนิดแสดงพฤติกรรมพาราแมกเนติกแบบคิวรี-ไวส์ ตั้งแต่ ฮีเลียมเหลวจนถึงอุณหภูมิห้อง ค่าโมเมนต์แม่เหล็กที่มีประสิทธิภาพถูกคำนวณได้ดังนี้10.4 ± 0.3  μ _Bสำหรับ Es ₂ O ₃และ11.4 ± 0.3  μ _Bสำหรับ EsF ₃ซึ่งเป็นค่าสูงสุดในบรรดาแอคติไนด์ และอุณหภูมิคิวรี ที่สอดคล้องกัน คือ 53 และ 37 K ^{[ 41 ] [ 42 ]}

เช่นเดียวกับแอกทิไนด์ทั้งหมด ไอน์สไตเนียมค่อนข้างไวต่อปฏิกิริยาสถานะออกซิเดชัน ไตรวาเลนต์ของมัน มีเสถียรภาพมากที่สุดในของแข็งและสารละลายในน้ำ ซึ่งทำให้เกิดสีชมพูอ่อน^{[ 43 ]} การมีอยู่ของไอน์สไตเนียมไดวาเลนต์ ได้รับการยืนยันอย่างมั่นคง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเฟสของแข็ง สถานะ +2 ดังกล่าวไม่พบในแอกทิไนด์อื่นๆ หลายชนิด รวมถึงโปรแทคติเนียม ยูเรเนียมเนปทูเนียมพลูโทเนียมคูเรียมและเบอร์เคเลียมสารประกอบไอน์สไตเนียม(II) สามารถได้มา ตัวอย่างเช่น โดยการลดไอน์สไตเนียม(III) ด้วยซามาเรียม(II) คลอไรด์^{[ 44 ]}

ไอโซโทป 18 ชนิดและไอโซเมอร์นิวเคลียร์ 4 ชนิด เป็นที่รู้จักสำหรับไอน์สไตเนียม โดยมีเลขมวล 240–257 ^{[ 3 ]}ทั้งหมดเป็นกัมมันตรังสี ไอโซโทปที่เสถียรที่สุดคือ²⁵² Es มีครึ่งชีวิต 471.7 วัน^{[ 45 ]}ไอโซโทปที่เสถียรรองลงมาคือ²⁵⁴ Es (ครึ่งชีวิต 275.7 วัน) ^{[ 46 ] 255} Es (39.8 วัน) และ²⁵³ Es (20.47 วัน) ไอโซโทปอื่นๆ ทั้งหมดมีครึ่งชีวิตสั้นกว่า 40 ชั่วโมง ส่วนใหญ่สั้นกว่า 30 นาที ในบรรดาไอโซเมอร์ทั้งห้า ไอโซเมอร์ที่เสถียรที่สุดคือ^254m Es มีครึ่งชีวิต 39.3 ชั่วโมง^{[ 3 ]}

ไอน์สไตเนียมมีอัตราการแตกตัวของนิวเคลียส สูง ส่งผลให้มวลวิกฤต ต่ำ มวลนี้อยู่ที่ 9.89 กิโลกรัมสำหรับทรงกลมเปล่าของ²⁵⁴ Es และสามารถลดลงเหลือ 2.9 กิโลกรัมได้โดยการเพิ่มตัวสะท้อนนิวตรอน เหล็กหนา 30 เซนติเมตร หรือแม้กระทั่งเหลือ 2.26 กิโลกรัมด้วยตัวสะท้อนหนา 20 เซนติเมตรที่ทำจากน้ำ อย่างไรก็ตาม แม้แต่มวลวิกฤตเล็กน้อยนี้ก็ยังเกินปริมาณไอน์สไตเนียมทั้งหมดที่แยกได้จนถึงปัจจุบัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง²⁵⁴ Es ที่หายาก ^{[ 47 ]}

เนื่องจากไอโซโทปของไอน์สไตเนียมทั้งหมดมีครึ่งชีวิตสั้น ไอน์สไตเนียม ดั้งเดิม ใดๆ —นั่นคือ ไอน์สไตเนียมที่อาจมีอยู่บนโลกตั้งแต่การก่อตัวของโลก—จึงสลายตัวไปนานแล้ว การสังเคราะห์ไอน์สไตเนียมจากยูเรเนียมและทอเรียมที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในเปลือกโลกต้องอาศัยการจับนิวตรอนหลายครั้ง ซึ่งเป็นเหตุการณ์ที่ไม่น่าจะเกิดขึ้นได้ ดังนั้น ไอน์สไตเนียมทั้งหมดบนโลกจึงถูกผลิตขึ้นในห้องปฏิบัติการ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์กำลังสูง หรือการทดสอบนิวเคลียร์และมีอยู่เพียงไม่กี่ปีนับจากเวลาที่สังเคราะห์ขึ้น^{[ 9 ]}

ธาตุทรานส์ยูเรเนียม จนถึง เฟอร์เมียม รวมทั้งไอน์สไตเนียม น่าจะมีอยู่ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิสชันตามธรรมชาติที่โอคโลแต่ปริมาณที่ผลิตได้ในเวลานั้นคงสลายตัวไปนานแล้ว^{[ 48 ]}

ไอน์สไตเนียมถูกผลิตในปริมาณเล็กน้อยโดยการระดมยิงแอคติไนด์ที่เบากว่าด้วยนิวตรอนในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ฟลักซ์สูงโดยเฉพาะ แหล่งกำเนิดรังสีหลักของโลกคือเครื่องปฏิกรณ์ไอโซโทปฟลักซ์สูง (HFIR) ขนาด 85 เมกะวัตต์ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติโอ๊คริดจ์ (ORNL) รัฐเทนเนสซี สหรัฐอเมริกา^{[ 50 ] และเครื่อง ปฏิกรณ์}แบบวนรอบ SM-2 ที่สถาบันวิจัยเครื่องปฏิกรณ์อะตอม (NIIAR) ในเมืองดิมิทรอฟกราด ประเทศรัสเซีย [ ^{51 ]}ซึ่งทั้งสองแห่งนี้ทุ่มเทให้กับการผลิตธาตุทรานสคูเรียม ( Z >96) สิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้มีระดับพลังงานและฟลักซ์ที่คล้ายคลึงกัน และคาดว่าจะมีกำลังการผลิตธาตุทรานสคูเรียมที่เทียบเคียงกันได้^{[ 52 ]}แม้ว่าปริมาณที่ผลิตที่ NIIAR จะไม่ได้รับการรายงานอย่างกว้างขวางก็ตาม ใน "แคมเปญการประมวลผลทั่วไป" ที่ ORNL คูเรียม จำนวนหลายสิบกรัม จะถูกฉายรังสีเพื่อผลิตแคลิฟอร์เนียม ในปริมาณเดซิกรัม เบอร์เคเลียม ( ^249Bk ) และไอน์สไตเนียมในปริมาณมิลลิกรัม และเฟอร์เมียมในปริมาณพิโคกรัม^{[ 53 ] [ 54 ]}

^{ตัวอย่าง 253} Es ขนาดเล็กมากตัวแรกที่มีน้ำหนักประมาณ 10 นาโนกรัมถูกเตรียมขึ้นในปี 1961 ที่ HFIR เครื่องชั่งแม่เหล็กพิเศษถูกออกแบบมาเพื่อประมาณน้ำหนักของมัน^{[ 6 ] [ 55 ]}ต่อมามีการผลิตชุดที่ใหญ่ขึ้นโดยเริ่มจากพลูโทเนียมหลายกิโลกรัม โดยมีผลผลิตไอน์สไตเนียม (ส่วนใหญ่เป็น²⁵³ Es) อยู่ที่ 0.48 มิลลิกรัมในช่วงปี 1967–1970, 3.2 มิลลิกรัมในช่วงปี 1971–1973 ตามด้วยการผลิตอย่างต่อเนื่องประมาณ 3 มิลลิกรัมต่อปีระหว่างปี 1974 ถึง 1978 ^{[ 56 ]}อย่างไรก็ตาม ปริมาณเหล่านี้หมายถึงปริมาณรวมในเป้าหมายทันทีหลังจากการฉายรังสี ขั้นตอนการแยกในภายหลังทำให้ปริมาณของไอน์สไตเนียมบริสุทธิ์ลดลงประมาณสิบเท่า^{[ 52 ]}

การฉายรังสีนิวตรอนหนักของพลูโทเนียมส่งผลให้เกิดไอโซโทปหลักสี่ชนิดของไอน์สไตเนียม ได้แก่²⁵³ Es (ตัวปล่อย α; ครึ่งชีวิต 20.47 วัน, ครึ่งชีวิตการแตกตัวแบบธรรมชาติ 7×10 ⁵ปี); ^254m Es (ตัวปล่อย β, ครึ่งชีวิต 39.3 ชั่วโมง), ²⁵⁴ Es (ตัวปล่อย α, ครึ่งชีวิต 276 วัน) และ²⁵⁵ Es (ตัวปล่อย β, ครึ่งชีวิต 39.8 วัน) ^{[ 57 ] [ 58 ]}เส้นทางทางเลือกเกี่ยวข้องกับการระดมยิงยูเรเนียม-238 ด้วยลำแสงไอออนไนโตรเจนหรือออกซิเจนที่มีความเข้มสูง^{[ 59 ]}

²⁴⁷ Es (ครึ่งชีวิต 4.55 นาที) ผลิตขึ้นโดยการฉายรังสี²⁴¹ Am ด้วยคาร์บอนหรือ²³⁸ U ด้วยไอออนไนโตรเจน^{[ 60 ]}ปฏิกิริยาหลังนี้เกิดขึ้นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2510 ในเมืองดูบนา ประเทศรัสเซีย และนักวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องได้รับรางวัลเลนินคอมโซมอล^{[ 61 ]}

^{ไอโซโทป 248} Es ผลิตขึ้นโดยการฉายรังสี²⁴⁹ Cf ด้วย ไอออน ดิวเทอเรียมโดยส่วนใหญ่จะสลายตัวแบบเบตาไปเป็น²⁴⁸ Cf ด้วยครึ่งชีวิต25 ± 5นาที แต่ยังปล่อยอนุภาคอัลฟา 6.87 MeV ออกมาด้วย อัตราส่วนของอนุภาคเบตาต่ออนุภาคอัลฟาอยู่ที่ประมาณ 400 ^{[ 62 ]}

${\displaystyle {\ce {^{249}_{98}Cf + ^{2}_{1}H -> ^{248}_{99}Es + 3^{1}_{0}n}}\quad \left({\ce {^{248}_{99}Es ->[\epsilon][27 {\ce {min}}] ^{248}_{98}Cf}}\right)}$

^{249, 250, 251, 252} Es ได้รับจากการยิง²⁴⁹ Bk ด้วยอนุภาคอัลฟา นิวตรอนหนึ่งถึงสี่ตัวถูกปล่อยออกมา ดังนั้นจึงเกิดไอโซโทปที่แตกต่างกันสี่ชนิดในปฏิกิริยาเดียว^{[ 63 ]}

${\displaystyle {\ce {^{249}_{97}Bk ->[+\alpha] ^{249,250,251,252}_{99}Es}}}$

²⁵³ Es ผลิตขึ้นโดยการฉายรังสี เป้าหมาย ²⁵² Cf ขนาด 0.1–0.2 มิลลิกรัมด้วย ฟลักซ์ นิวตรอนความร้อน (2–5)×10 ¹⁴นิวตรอน/(cm ² ·s) เป็นเวลา 500–900 ชั่วโมง: ^{[ 64 ]}

${\displaystyle {\ce {^{252}_{98}Cf ->[{\ce {(n,\gamma)}}] ^{253}_{98}Cf ->[\beta^-][17.81 {\ce {d}}] ^{253}_{99}Es}}}$

^{ในปี 2020 นักวิทยาศาสตร์ที่ ORNL ได้สร้าง 254} E ประมาณ 200 นาโนกรัมทำให้สามารถศึกษาคุณสมบัติทางเคมีบางอย่างของธาตุนี้ได้เป็นครั้งแรก^{[ 65 ]}

การวิเคราะห์เศษซากจาก การทดสอบนิวเคลียร์ ไอวีไมค์ ขนาด 10 เมกะตัน เป็นส่วนหนึ่งของโครงการระยะยาว เป้าหมายหนึ่งคือการศึกษาประสิทธิภาพการผลิตธาตุทรานส์ยูเรเนียมในการระเบิดนิวเคลียร์พลังงานสูง แรงจูงใจในการทดลองเหล่านี้คือการสังเคราะห์ธาตุดังกล่าวจากยูเรเนียมต้องอาศัยการจับนิวตรอนหลายครั้ง ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ดังกล่าวเพิ่มขึ้นตามฟลักซ์นิวตรอนและการระเบิดนิวเคลียร์เป็นแหล่งกำเนิดนิวตรอนที่ทรงพลังที่สุดที่มนุษย์สร้างขึ้น โดยให้ความหนาแน่นของนิวตรอนในระดับ 10²³ ^{นิวตรอน} /cm² ^{ภายใน}ไมโครวินาที หรือประมาณ^10²⁹นิวตรอน/(cm² ^· s) เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว ฟลักซ์ของ HFIR คือ 5 × 10¹⁵นิวตรอน/(cm ² ·s) ห้องปฏิบัติการเฉพาะทางถูกจัดตั้งขึ้นที่อะทอลล์เอเนเวตักเพื่อวิเคราะห์เศษซากเบื้องต้น เนื่องจากไอโซโทปบางชนิดอาจสลายตัวไปแล้วเมื่อตัวอย่างเศษซากไปถึงแผ่นดินใหญ่ของสหรัฐอเมริกา ห้องปฏิบัติการได้รับตัวอย่างเพื่อวิเคราะห์โดยเร็วที่สุดจากเครื่องบินที่ติดตั้งตัวกรองกระดาษซึ่งบินเหนืออะทอลล์หลังจากการทดสอบ แม้ว่าจะหวังว่าจะค้นพบธาตุเคมีใหม่ที่หนักกว่าเฟอร์เมียม แต่ก็ไม่พบธาตุใด ๆ แม้หลังจากการระเบิดเมกะตันหลายครั้งที่ดำเนินการระหว่างปี 1954 ถึง 1956 ที่อะทอลล์ ^{[ 8 ]}

ผลลัพธ์ในชั้นบรรยากาศได้รับการเสริมด้วยข้อมูลการทดสอบใต้ดินที่สะสมในช่วงทศวรรษ 1960 ที่Nevada Test Siteเนื่องจากมีความหวังว่าการระเบิดอันทรงพลังในพื้นที่จำกัดอาจให้ผลผลิตที่ดีขึ้นและไอโซโทปที่หนักกว่า นอกเหนือจากประจุยูเรเนียมแบบดั้งเดิมแล้ว ยังมีการทดลองใช้ยูเรเนียมร่วมกับอะเมริเซียมและทอเรียมรวมถึงประจุพลูโตเนียม-เนปทูเนียมผสม แต่ผลลัพธ์ที่ได้นั้นไม่ประสบความสำเร็จเท่าที่ควรในแง่ของผลผลิต และเป็นผลมาจากการสูญเสียไอโซโทปหนักที่มากขึ้นเนื่องจากอัตราการแตกตัวที่เพิ่มขึ้นในประจุธาตุหนัก การแยกผลิตภัณฑ์เป็นปัญหาเนื่องจากการระเบิดทำให้เศษซากกระจายออกไปโดยการหลอมละลายและระเหยหินโดยรอบที่ระดับความลึก 300–600 เมตร การเจาะลงไปที่ระดับความลึกดังกล่าวเพื่อสกัดผลิตภัณฑ์นั้นทั้งช้าและไม่มีประสิทธิภาพในแง่ของปริมาณที่เก็บรวบรวมได้^{[ 8 ] [ 66 ]}

จากการทดสอบใต้ดินเก้าครั้งระหว่างปี 1962 ถึง 1969 ^{[ 67 ] [ 68 ]}การทดสอบครั้งสุดท้ายมีประสิทธิภาพมากที่สุดและให้ผลผลิตของธาตุทรานส์ยูเรเนียมสูงสุด ไอน์สไตเนียมจำนวนมิลลิกรัมซึ่งปกติจะต้องใช้เวลาฉายรังสีหนึ่งปีในเครื่องปฏิกรณ์พลังงานสูง ถูกผลิตขึ้นภายในเวลาเพียงไมโครวินาที^{[ 66 ]}อย่างไรก็ตาม ปัญหาสำคัญในทางปฏิบัติของข้อเสนอทั้งหมดคือการเก็บรวบรวมเศษกัมมันตรังสีที่กระจายตัวจากการระเบิดอันทรงพลัง ตัวกรองของเครื่องบินดูดซับได้เพียง ~4 × 10⁻¹⁴ของปริมาณทั้งหมด และการเก็บรวบรวมปะการังหลายตันที่อะทอลล์เอเนเวตักทำให้สัดส่วนนี้เพิ่มขึ้นเพียงสองเท่าตัวเท่านั้น การขุดหินใต้ดินประมาณ 500 กิโลกรัม 60 วันหลังจากการระเบิดที่ฮัทช์สามารถกู้คืนได้เพียง ~1 × 10⁻⁷ของประจุทั้งหมด ปริมาณธาตุทรานส์ยูเรเนียมในชุด 500 กิโลกรัมนี้สูงกว่าในหิน 0.4 กิโลกรัมที่เก็บได้ 7 วันหลังการทดสอบเพียง 30 เท่า ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ที่ไม่เป็นเชิงเส้นสูงของผลผลิตทรานส์ยูเรเนียมกับปริมาณหินกัมมันตรังสีที่เก็บได้ ^{[ 69 ]}มีการเจาะปล่องที่ไซต์ก่อนการทดสอบเพื่อเร่งการเก็บตัวอย่างหลังการระเบิด เพื่อให้การระเบิดขับไล่วัสดุกัมมันตรังสีจากจุดศูนย์กลางผ่านปล่องและไปยังปริมาตรที่เก็บรวบใกล้พื้นผิว วิธีนี้ถูกทดลองใช้ในการทดสอบสองครั้งและให้วัสดุหลายร้อยกิโลกรัมในทันที แต่มีความเข้มข้นของแอคติไนด์ต่ำกว่าในตัวอย่างที่ได้หลังจากเจาะถึงสามเท่า แม้ว่าวิธีการดังกล่าวอาจมีประสิทธิภาพในการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ของไอโซโทปที่มีอายุสั้น แต่ก็ไม่สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการเก็บแอคติไนด์ที่ผลิตได้โดยรวมได้ ^{[ 70 ]}

แม้ว่าจะไม่สามารถตรวจพบธาตุใหม่ใดๆ (ยกเว้นไอน์สไตเนียมและเฟอร์เมียม) ในเศษซากจากการทดสอบนิวเคลียร์ และผลผลิตรวมของธาตุทรานส์ยูเรเนียมก็ต่ำอย่างน่าผิดหวัง แต่การทดสอบเหล่านี้ก็ให้ไอโซโทปหนักหายากในปริมาณที่สูงกว่าที่เคยมีในห้องปฏิบัติการมาก่อนอย่างมีนัยสำคัญ^{[ 71 ]}

ขั้นตอนการแยกไอน์สไตเนียมขึ้นอยู่กับวิธีการสังเคราะห์ ในกรณีของการระดมยิงไอออนเบาภายในไซโคลตรอน เป้าหมายไอออนหนักจะติดอยู่กับฟอยล์บางๆ และไอน์สไตเนียมที่เกิดขึ้นจะถูกล้างออกจากฟอยล์หลังจากการฉายรังสี อย่างไรก็ตาม ปริมาณที่ผลิตได้ในการทดลองดังกล่าวค่อนข้างต่ำ^{[ 72 ]}ผลผลิตจะสูงกว่ามากสำหรับการฉายรังสีในเครื่องปฏิกรณ์ แต่ผลิตภัณฑ์จะเป็นส่วนผสมของไอโซโทปแอคติไนด์ต่างๆ รวมถึงแลนทานไนด์ที่ผลิตขึ้นในการสลายตัวของนิวเคลียร์ฟิสชัน ในกรณีนี้ การแยกไอน์สไตเนียมเป็นขั้นตอนที่ยุ่งยากซึ่งเกี่ยวข้องกับขั้นตอนการแลกเปลี่ยนแคตไอออนซ้ำๆ หลายขั้นตอน ที่อุณหภูมิและความดันสูง และโครมาโทกราฟี การแยกออกจากเบอร์เคเลียมมีความสำคัญ เนื่องจากไอโซโทปไอน์สไตเนียมที่พบมากที่สุดที่ผลิตในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์²⁵³ Es สลายตัวด้วยครึ่งชีวิตเพียง 20 วันเป็น²⁴⁹ Bk ซึ่งเร็วมากเมื่อเทียบกับช่วงเวลาของการทดลองส่วนใหญ่ การแยกดังกล่าวอาศัยข้อเท็จจริงที่ว่าเบอร์คีเลียมออกซิไดซ์ได้ง่ายเป็นสถานะของแข็ง +4 และตกตะกอน ในขณะที่แอคติไนด์อื่นๆ รวมถึงไอน์สไตเนียม ยังคงอยู่ในสถานะ +3 ในสารละลาย^{[ 73 ]}

แอคติไนด์ไตรวาเลนต์สามารถแยกออกจากผลิตภัณฑ์ฟิสชันของแลนทาไนด์ได้โดยใช้คอลัมน์เรซินแลกเปลี่ยนแคตไอออน โดยใช้สารละลายน้ำ 90%/เอทานอล 10% ที่อิ่มตัวด้วยกรดไฮโดรคลอริก (HCl) เป็นตัว ชะล้าง โดยปกติจะตามด้วยโครมาโทกราฟีแลกเปลี่ยนแอน ไอออน โดยใช้ HCl 6 โมลาร์เป็นตัวชะล้าง จากนั้นจะใช้คอลัมน์เรซินแลกเปลี่ยนแคตไอออน (คอลัมน์แลกเปลี่ยน Dowex-50) ที่บำบัดด้วยเกลือแอมโมเนียมเพื่อแยกเศษส่วนที่มีธาตุ 99, 100 และ 101 ธาตุเหล่านี้สามารถระบุได้ง่ายๆ โดยอาศัยตำแหน่ง/เวลาการชะล้าง โดยใช้สารละลาย α-ไฮดรอกซีไอโซบิวทิเรต (α-HIB) เป็นตัวชะล้างเป็นต้น^{[ 74 ]}

แอคติไนด์ 3+ สามารถแยกได้โดยใช้โครมาโทกราฟีแบบสกัดด้วยตัวทำละลาย โดยใช้กรดบิส-(2-เอทิลเฮกซิล)ฟอสฟอริก (ย่อว่า HDEHP) เป็นเฟสอินทรีย์คงที่ และกรดไนตริกเป็นเฟสน้ำเคลื่อนที่ ลำดับการชะล้างของแอคติไนด์จะกลับกันกับคอลัมน์เรซินแลกเปลี่ยนแคตไอออน ไอน์สไตเนียมที่แยกได้ด้วยวิธีนี้มีข้อดีคือปราศจากสารเชิงซ้อนอินทรีย์ เมื่อเปรียบเทียบกับการแยกโดยใช้คอลัมน์เรซิน^{[ 74 ]}

ไอน์สไตเนียมมีปฏิกิริยาสูง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้สารลดแรงสูงเพื่อให้ได้โลหะบริสุทธิ์จากสารประกอบ^{[ 75 ]}ซึ่งสามารถทำได้โดยการลดไอน์สไตเนียม(III) ฟลูออไรด์ด้วยลิเธียม โลหะ :

EsF ₃ + 3 Li → Es + 3 LiF

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากจุดหลอมเหลวต่ำและอัตราความเสียหายจากการแผ่รังสีในตัวเองสูง ไอน์สไตเนียมจึงมีความดันไอสูงกว่าลิเธียมฟลูออไรด์ทำให้ปฏิกิริยารีดักชันนี้ไม่มีประสิทธิภาพมากนัก มีการลองใช้ในการเตรียมการในระยะแรกและถูกยกเลิกอย่างรวดเร็วเพื่อหันไปใช้การรีดักชันของไอน์สไตเนียม(III) ออกไซด์ด้วย โลหะ แลนทานัม แทน : ^{[ 30 ] [ 32 ] [ 76 ]}

เอส₂ O ₃ + 2 ลา → 2 เอส + ลา₂ O ₃

ไอน์สไตเนียม(III) ออกไซด์ (Es ₂ O ₃ ) ได้มาจากการเผาไหม้ไอน์สไตเนียม(III) ไนเตรต มันก่อตัวเป็นผลึกทรงลูกบาศก์ไร้สี ซึ่งได้รับการระบุลักษณะครั้งแรกจากตัวอย่างขนาดไมโครกรัมที่มีขนาดประมาณ 30 นาโนเมตร^{[ 31 ] [ 38 ]} ออกไซด์นี้ยังมี อีกสองเฟส คือโมโนคลินิกและเฮกซาโกนัล การก่อตัวของเฟส Es ₂ O ₃ ที่แน่นอน ขึ้นอยู่กับเทคนิคการเตรียมและประวัติของตัวอย่าง และไม่มีแผนภาพเฟสที่ชัดเจน การเปลี่ยนเฟสระหว่างสามเฟสสามารถเกิดขึ้นได้เองตามธรรมชาติ อันเป็นผลมาจากการฉายรังสีด้วยตนเองหรือการให้ความร้อนด้วยตนเอง^{[ 85 ]}เฟสเฮกซาโกนัลเป็นไอโซไทป์กับแลนทานัมออกไซด์โดยที่ไอออน Es ³⁺ถูกล้อมรอบด้วยกลุ่มไอออน O ^{2− ที่มีการประสานงาน 6 ตำแหน่ง [ 77 ] [ 82 ]}

ไอน์สไตเนียมเฮไลด์เป็นที่รู้จักในสถานะออกซิเดชัน +2 และ +3 ^{[ 84 ] [ 86 ]}สถานะที่เสถียรที่สุดคือ +3 สำหรับเฮไลด์ทั้งหมดตั้งแต่ฟลูออไรด์ถึงไอโอไดด์

ไอน์สไตเนียม(III) ฟลูออไรด์ (EsF3 ₎สามารถตกตะกอนได้จากสารละลาย Es(III) คลอไรด์เมื่อทำปฏิกิริยากับ ไอออน ฟลูออ ไรด์ ขั้นตอนการเตรียมทางเลือกคือการให้ Es(III) ออกไซด์สัมผัสกับคลอรีนไตรฟลูออไรด์ (ClF3 ₎หรือ ก๊าซ _F2ที่ความดัน 1–2 บรรยากาศและอุณหภูมิ 300–400°C โครงสร้างผลึกของ EsF3 _เป็นแบบหกเหลี่ยม เช่นเดียวกับในแคลิฟอร์เนียม(III) ฟลูออไรด์ (CfF3 ₎ซึ่งไอออน Es3 ⁺ถูกประสานงานโดยไอออนฟลูออรีน 8 เท่าในโครงสร้างปริซึมสามเหลี่ยม ปิดสองด้าน ^{[ 37 ] [ 87 ] [ 88 ]}

เอส(III) คลอไรด์ (EsCl ₃ ) สามารถเตรียมได้โดยการอบเอส(III) ออกไซด์ในบรรยากาศของไอไฮโดรเจนคลอไรด์แห้งที่อุณหภูมิประมาณ 500°C เป็นเวลาประมาณ 20 นาที เมื่อเย็นตัวลงที่อุณหภูมิประมาณ 425°C จะตกผลึกเป็นของแข็งสีส้มที่มีโครงสร้างหกเหลี่ยมแบบUCl ₃โดยที่อะตอมของไอน์สไตเนียมมีการประสานงานกับอะตอมของคลอรีน 9 ตำแหน่งในรูปทรงปริซึมสามเหลี่ยมปิดสามด้าน^{[ 80 ] [ 87 ] [ 89 ]}ไอน์สไตเนียม(III) โบรไมด์ (EsBr ₃ ) เป็นของแข็งสีเหลืองอ่อนที่มีโครงสร้างโมโนคลินิกแบบAlCl ₃โดยที่อะตอมของไอน์สไตเนียมมีการประสานงานกับโบรมีนแบบทรงแปดเหลี่ยม (เลขการประสานงาน 6) ^{[ 83 ] [ 87 ]}

สารประกอบไดวาเลนต์ของไอน์สไตเนียมได้มาจากการรีดิวซ์เฮไลด์ไตรวาเลนต์ด้วยไฮโดรเจน : ^{[ 90 ]}

2 EsX ₃ + H ₂ → 2 EsX ₂ + 2 HX; X = F, Cl, Br, I

ไอน์สไตเนียม(II) คลอไรด์ (EsCl ₂ ) ^{[ 91 ]}ไอน์สไตเนียม(II) โบรไมด์ (EsBr ₂ ) ^{[ 92 ]}และไอน์สไตเนียม(II) ไอโอไดด์ (EsI ₂ ) ^{[ 84 ]}ได้รับการผลิตและระบุลักษณะโดยการดูดกลืนแสง โดยยังไม่มีข้อมูลโครงสร้าง^{[ 83 ]}

ออกซีฮาไลด์ที่รู้จักของไอน์สไตเนียม ได้แก่ EsOCl ^{[ 84 ]} EsOBr ^{[ 90 ]}และ EsOI ^{[ 84 ]}เกลือเหล่านี้ถูกสังเคราะห์โดยการบำบัดไตรฮาไลด์ด้วยส่วนผสมไอของน้ำและไฮโดรเจนฮาไลด์ที่สอดคล้องกัน เช่น EsCl ₃ + H ₂ O/HCl เพื่อให้ได้ EsOCl ^{[ 36 ]}

ไอน์สไตเนียมมีกัมมันตภาพรังสีสูงและมีศักยภาพในการนำไปใช้ในการบำบัดด้วยรังสีและมีการสังเคราะห์สารประกอบออร์กาโนเมทัลลิกเพื่อส่งไอน์สไตเนียมไปยังอวัยวะที่เหมาะสมในร่างกาย มีการทดลองฉีดไอน์สไตเนียมซิเตรต (รวมถึงสารประกอบเฟอร์เมียม) ให้กับสุนัข^{[ 5 ]} ไอน์สไตเนียม(III) ยังถูกรวมเข้ากับ สารประกอบคีเลต β-ไดคีโตน เนื่องจากสารประกอบที่คล้ายคลึงกันกับแลนทานัมก่อนหน้านี้แสดง การเรืองแสง ที่กระตุ้นด้วยรังสียูวีที่แรงที่สุด ในบรรดาสารประกอบโลหะอินทรีย์ เมื่อเตรียมสารประกอบไอน์สไตเนียม ไอออน Es ^{3+ จะถูกเจือจางด้วยไอออน Gd 3+}ถึง 1000 เท่าซึ่งช่วยลดความเสียหายจากรังสี ทำให้สารประกอบไม่สลายตัวในระหว่าง 20 นาทีที่จำเป็นสำหรับการวัด การเรืองแสงที่เกิดขึ้นจาก Es ³⁺นั้นอ่อนเกินกว่าจะตรวจจับได้ สิ่งนี้ได้รับการอธิบายโดยพลังงานสัมพัทธ์ที่ไม่เอื้ออำนวยขององค์ประกอบแต่ละส่วนของสารประกอบที่ขัดขวางการถ่ายโอนพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพจากเมทริกซ์คีเลตไปยังไอออน Es ³⁺ข้อสรุปที่คล้ายกันนี้ได้มาจากอะเมริเซียม เบอร์เคเลียม และเฟอร์เมียม^{[ 93 ]}

อย่างไรก็ตาม สังเกตพบ การเรืองแสงของไอออน Es ³⁺ในสารละลายกรดไฮโดรคลอริกอนินทรีย์ เช่นเดียวกับในสารละลายอินทรีย์ที่มีกรดได(2-เอทิลเฮกซิล)ออร์โธฟอสฟอริก โดยแสดงยอดกว้างที่ประมาณ 1064 นาโนเมตร (ความกว้างครึ่งหนึ่งประมาณ 100 นาโนเมตร) ซึ่งสามารถกระตุ้นด้วยแสงสีเขียว (ความยาวคลื่นประมาณ 495 นาโนเมตร) การเรืองแสงมีอายุหลายไมโครวินาทีและผลผลิตควอนตัมต่ำกว่า 0.1% อัตราการสลายตัวแบบไม่แผ่รังสีที่ค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับแลนทานอยด์ใน Es ³⁺เกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งกว่าของอิเล็กตรอน f กับอิเล็กตรอน ภายในของ Es ^{3+ [ 94 ]}

ไอโซโทปของไอน์สไตเนียมแทบจะไม่มีประโยชน์ใดๆ นอกเหนือจากการวิจัยทางวิทยาศาสตร์พื้นฐานที่มุ่งเป้าไปที่การผลิตธาตุทรานส์ยูเรเนียมและธาตุหนักยิ่งยวดที่สูง ขึ้น ^{[ 95 ]}

ในปี พ.ศ. 2498 เมนเดเลเวียมถูกสังเคราะห์โดยการฉายรังสีเป้าหมายที่ประกอบด้วย อะตอม ^{253 Es ประมาณ 10 9}อะตอมในไซโคลตรอนขนาด 60 นิ้วที่ห้องปฏิบัติการเบิร์กลีย์ ปฏิกิริยา ²⁵³ Es(α,n) ²⁵⁶ Md ที่เกิดขึ้นให้ผลผลิตเป็นอะตอมของธาตุใหม่จำนวน 17 อะตอมที่มีเลขอะตอม 101 ^{[ 96 ]}

ไอโซโทป²⁵⁴ Esที่หายากเป็นที่นิยมสำหรับการผลิตธาตุหนักยิ่งยวดเนื่องจากมีมวลมาก มีครึ่งชีวิตค่อนข้างยาวนานถึง 270 วัน และมีปริมาณมากถึงหลายไมโครกรัม^{[ 97 ]}ดังนั้น²⁵⁴ Es จึงถูกใช้เป็นเป้าหมายในการพยายามสังเคราะห์อูนูเนนเนียม (ธาตุ 119) ในปี 1985 โดยการยิงด้วย ไอออน แคลเซียม-48ที่เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น superHILAC ที่เบิร์กลีย์ รัฐแคลิฟอร์เนีย ไม่พบอะตอมใด ๆ ทำให้กำหนดขีดจำกัดบนของภาคตัดขวางของปฏิกิริยานี้ไว้ที่ 300 นาโนบาร์น^{[ 98 ]}

${\displaystyle {\ce {{}_{99}^{254}Es+{}_{20}^{48}Ca->{}_{119}^{302}Uue^{\ast }->no\ atoms}}}$

²⁵⁴ Es ถูกใช้เป็นเครื่องหมายสอบเทียบในสเปกโตรมิเตอร์วิเคราะห์ทางเคมี (" เครื่องวิเคราะห์พื้นผิวแบบอัลฟาสแคตเตอร์ริ่ง ") ของ ยานสำรวจดวงจันทร์ Surveyor 5มวลมากของไอโซโทปนี้ช่วยลดการทับซ้อนของสเปกตรัมระหว่างสัญญาณจากเครื่องหมายและธาตุเบาที่ศึกษาบนพื้นผิวดวงจันทร์^{[ 99 ]}

ข้อมูลความเป็นพิษของไอน์สไตเนียมที่มีอยู่ส่วนใหญ่มาจากการวิจัยในสัตว์ เมื่อหนู กินเข้าไป มีเพียงประมาณ 0.01% เท่านั้นที่จะเข้าสู่กระแสเลือด จากนั้นประมาณ 65% จะไปสะสมที่กระดูก ซึ่งจะคงอยู่ได้ประมาณ 50 ปี หากไม่สลายตัวเนื่องจากกัมมันตรังสี ซึ่งยังไม่นับอายุขัยสูงสุดของหนูซึ่งอยู่ที่ 3 ปี 25% จะไปสะสมที่ปอด (ครึ่งชีวิตทางชีวภาพประมาณ 20 ปี แม้ว่าสิ่งนี้จะไม่เกี่ยวข้องเนื่องจากครึ่งชีวิตสั้นของไอน์สไตเนียม) 0.035% จะไปสะสมที่อัณฑะ หรือ 0.01% จะไปสะสมที่รังไข่ ซึ่งไอน์สไตเนียมจะคงอยู่ได้ตลอดไป ประมาณ 10% ของปริมาณที่กินเข้าไปจะถูกขับออก การกระจายตัวของไอน์สไตเนียมบนพื้นผิวกระดูกมีความสม่ำเสมอและคล้ายกับของพลูโตเนียม^{[ 100 ]}

• กรีนวูด, นอร์แมน เอ็น.; เอิร์นชอว์, อลัน (1997). เคมีของธาตุ (ฉบับที่ 2). บัตเตอร์เวิร์ธ-ไฮเนมันน์. ISBN 978-0080379418.
• Haire, Richard G. (2006). "ไอน์สไตเนียม". ใน Morss, Lester R.; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (บรรณาธิการ). เคมีของธาตุแอคติไนด์และทรานส์แอคติไนด์ (PDF)เล่ม 3 (ฉบับที่ 3). ดอร์เดรชท์ ประเทศเนเธอร์แลนด์: Springer. หน้า  1577–1620 . doi : 10.1007/1-4020-3598-5_12 . ISBN 978-1-4020-3555-5เก็บถาวรจากไฟล์ต้นฉบับ(PDF)เมื่อวันที่ 17 กรกฎาคม 2553
• ฮอลเลแมน, อาร์โนลด์ เอฟ. และวิเบิร์ก, นิลส์ (2007) หนังสือเรียนเคมีอนินทรีย์ (ฉบับที่ 102) เบอร์ลิน: เดอ กรอยเตอร์. ไอเอสบีเอ็น 978-3-11-017770-1.
• Seaborg, GT, บรรณาธิการ (23 มกราคม 1978). รายงานการประชุมสัมมนาเพื่อรำลึกครบรอบ 25 ปีของ Elements 99 และ 100 (PDF)รายงาน LBL-7701

วิกิมีเดียคอมมอน ส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับไอน์สไตเนียม

ค้นหาคำว่าeinsteiniumใน Wiktionary ซึ่งเป็นพจนานุกรมออนไลน์ฟรี

• ไอน์สไตเนียมในตารางธาตุในรูปแบบวิดีโอ (มหาวิทยาลัยนอตติงแฮม)
• ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับอายุในการเผาผลาญสารกัมมันตรังสีและการวัดปริมาณรังสี: รายงานการประชุม – ประกอบด้วยงานวิจัยหลายชิ้นที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพเกี่ยวกับไอน์สไตเนียม