Elementtien jaksollisen taulukon rajat. Missä on vakauden onnellinen saari?

Onko alkuaineiden jaksollisella taulukolla "ylä" raja - joten onko superraskaalle alkuaineelle olemassa teoreettista atomilukua, joka olisi mahdotonta saavuttaa tunnetussa fysikaalisessa maailmassa? Venäläinen fyysikko Juri Oganesyan, jonka mukaan alkuaine 118 on nimetty, uskoo, että tällaisen rajan on oltava olemassa.

Venäjän Dubnassa sijaitsevan Joint Institute for Nuclear Researchin (JINR) Flerov-laboratorion johtajan Oganesyanin mukaan tällaisen rajan olemassaolo johtuu relativistisista vaikutuksista. Kun atomiluku kasvaa, ytimen positiivinen varaus kasvaa, ja tämä puolestaan ​​lisää elektronien liikkumisnopeutta ytimen ympärillä lähestyen valon nopeusrajaa, fyysikko selittää huhtikuun numerossa julkaistussa haastattelussa. päiväkirja. Uusi Tiedemies. ”Esimerkiksi elementin 112 ydintä lähimpänä olevat elektronit kulkevat 7/10 valon nopeudella. Jos ulommat elektronit lähestyisivät valon nopeutta, se muuttaisi atomin ominaisuuksia ja rikkoisi jaksollisen järjestelmän periaatteita", hän sanoo.

Uusien superraskaiden elementtien luominen fysiikan laboratorioissa on työlästä tehtävää. Tiedemiesten on äärimmäisen tarkasti tasapainotettava alkuainehiukkasten väliset veto- ja hylkimisvoimat. Tarvitaan "maaginen" määrä protoneja ja neutroneja, jotka "tarttuvat yhteen" ytimessä halutulla atominumerolla. Itse prosessi kiihdyttää hiukkasia kymmenesosaan valonnopeudesta. On olemassa pieni, mutta ei nolla mahdollisuus, että muodostuu vaadittu määrä superraskasta atomiydintä. Sitten fyysikkojen tehtävänä on jäähdyttää se mahdollisimman nopeasti ja "saataa" se ilmaisimeen ennen kuin se hajoaa. Tätä varten on kuitenkin hankittava sopivat "raaka-aineet" - harvinaiset, erittäin kalliit elementtien isotoopit, joilla on tarvittavat neutroniresurssit.

Pohjimmiltaan mitä raskaampi alkuaine transaktinidiryhmässä, sitä lyhyempi sen käyttöikä. Elementin atominumerolla 112 puoliintumisaika on 29 sekuntia, 116 - 60 millisekuntia, 118 - 0,9 millisekuntia. Tieteen uskotaan saavuttavan fyysisesti mahdollisen aineen rajat.

Oganesyan on kuitenkin eri mieltä. Hän esittelee näkökulman olevansa superraskaiden elementtien maailmassa. "Vakauden saari". "Uusien alkuaineiden hajoamisaika on erittäin lyhyt, mutta jos niiden ytimiin lisätään neutroneja, niiden elinikä pitenee", hän huomauttaa. "Kahdeksan neutronin lisääminen alkuaineisiin numeroilla 110, 111, 112 ja jopa 113 pidentää niiden käyttöikää 100 XNUMX vuodella. yhden kerran".

Nimetty Oganesyanin, elementin mukaan Oganesson kuuluu transaktinidien ryhmään ja sen atominumero on 118. Sen syntetisoi ensimmäisen kerran vuonna 2002 ryhmä venäläisiä ja amerikkalaisia ​​tutkijoita Dubnan yhteisestä ydintutkimuslaitoksesta. Joulukuussa 2015 se tunnustettiin yhdeksi neljästä uudesta elementistä IUPAC/IUPAP-yhteistyöryhmässä (Kansainvälisen puhtaan ja sovelletun kemian liiton ja kansainvälisen puhtaan ja sovelletun fysiikan liiton perustama ryhmä). Virallinen nimeäminen tapahtui 28. Oganesson ma suurin atomiluku i suurin atomimassa kaikkien tunnettujen elementtien joukossa. Vuosina 2002-2005 294-isotoopista löydettiin vain neljä atomia.

Tämä elementti kuuluu jaksollisen järjestelmän 18. ryhmään, ts. jalokaasut (on sen ensimmäinen keinotekoinen edustaja), mutta se voi osoittaa merkittävää reaktiivisuutta, toisin kuin kaikki muut jalokaasut. Aikaisemmin oganessonia pidettiin kaasuna normaaleissa olosuhteissa, mutta nykyiset ennusteet viittaavat jatkuvaan aggregaatiotilaan näissä olosuhteissa johtuen suhteellisuusvaikutuksista, jotka Oganessian mainitsi aiemmin siteeratussa haastattelussa. Jaksotaulukossa se on p-lohkossa ja on seitsemännen jakson viimeinen juuri.

Sekä venäläiset että amerikkalaiset tutkijat ovat historiallisesti ehdottaneet sille erilaisia ​​nimiä. Lopulta IUPAC kuitenkin päätti kunnioittaa Hovhannisyanin muistoa tunnustamalla hänen suuren panoksensa jaksollisen järjestelmän raskaimpien alkuaineiden löytämisessä. Tämä elementti on yksi kahdesta (meriporin vieressä), joka on nimetty elävän henkilön mukaan.