Az elemek periódusos rendszerének határai. Hol van a stabilitás boldog szigete?
Van-e az elemek periódusos rendszerének „felső” határa – tehát van-e olyan elméleti atomszám egy szupernehéz elemnek, amelyet az ismert fizikai világban lehetetlen lenne elérni? Jurij Oganesjan orosz fizikus, akiről a 118-as elemet elnevezték, úgy véli, hogy léteznie kell egy ilyen határnak.
Oganesjan, az oroszországi Dubnában található Joint Institute for Nuclear Research (JINR) Flerov-laboratóriumának vezetője szerint egy ilyen határérték léte relativisztikus hatások eredménye. Az atomszám növekedésével az atommag pozitív töltése növekszik, ez pedig megnöveli az atommag körüli elektronok sebességét, megközelítve a fénysebesség határát – magyarázza a fizikus a folyóirat áprilisi számában megjelent interjúban. . Új Tudós. „Például a 112-es elem atommagjához legközelebb eső elektronok a fénysebesség 7/10-ével haladnak. Ha a külső elektronok megközelítenék a fénysebességet, az megváltoztatná az atom tulajdonságait, megsértve a periódusos rendszer elveit” – mondja.
Új szupernehéz elemek létrehozása a fizikai laboratóriumokban fárasztó feladat. A tudósoknak a legnagyobb pontossággal kell egyensúlyba hozniuk az elemi részecskék közötti vonzás és taszítás erőit. "Mágikus" számú protonra és neutronra van szükség, amelyek "összetapadnak" az atommagban a kívánt rendszámmal. Maga a folyamat a részecskéket a fénysebesség tizedére gyorsítja. Kicsi, de nem nulla az esélye a szükséges számú szupernehéz atommag kialakulásának. Ezután a fizikusok feladata az, hogy a lehető leggyorsabban lehűtsék, és „elkapják” a detektorban, mielőtt elromlik. Ehhez azonban szükséges a megfelelő "nyersanyagok" beszerzése - ritka, rendkívül drága elemek izotópjai a szükséges neutron erőforrásokkal.
Lényegében minél nehezebb egy elem a transzaktinid csoportban, annál rövidebb az élettartama. A 112-es rendszámú elem felezési ideje 29 másodperc, 116-60 ezredmásodperc, 118-0,9 ezredmásodperc. Úgy tartják, hogy a tudomány eléri a fizikailag lehetséges anyag határait.
Oganesyan azonban nem ért egyet. Azt a nézőpontot mutatja be, hogy a szupernehéz elemek világában van. "A stabilitás szigete". „Az új elemek bomlási ideje rendkívül rövid, de ha neutronokat adunk az atommagjukhoz, élettartamuk megnő” – jegyzi meg. „Ha nyolc neutront adunk a 110-es, 111-es, 112-es, sőt 113-as elemekhez, az élettartamuk 100 XNUMX évvel meghosszabbodik. egyszer".
Oganesyanról, az elemről nevezték el Oganesson A transzaktinidák csoportjába tartozik és 118-as rendszámú. Először 2002-ben szintetizálta egy orosz és amerikai tudósokból álló csoport a dubnai Nukleáris Kutatóintézetből. 2015 decemberében az IUPAC/IUPAP Joint Working Group (a Tiszta és Alkalmazott Kémia Nemzetközi Uniója és a Tiszta és Alkalmazott Fizika Nemzetközi Uniója által létrehozott csoport) a négy új elem egyikeként ismerte el. A hivatalos névadásra 28. november 2016-án került sor. Oganesson ma legmagasabb rendszám i legnagyobb atomtömege az összes ismert elem között. 2002-2005-ben a 294-es izotópnak mindössze négy atomját fedezték fel.
Ez az elem a periódusos rendszer 18. csoportjába tartozik, i.e. nemesgázok (első mesterséges képviselője lévén), azonban minden más nemesgáztól eltérően jelentős reakciókészséget mutathat. Korábban az oganessonról azt hitték, hogy gáz normál körülmények között, de a jelenlegi előrejelzések az aggregáció állandó állapotát mutatják ilyen körülmények között az Oganessian által a korábban idézett interjúban említett relativisztikus hatások miatt. A periódusos rendszerben a p-blokkban van, a hetedik periódus utolsó gyöke.
Mind az orosz, mind az amerikai tudósok különböző elnevezéseket javasoltak neki. Végül azonban az IUPAC úgy döntött, hogy tiszteletben tartja Hovhannisyan emlékét azzal, hogy elismeri nagy hozzájárulását a periódusos rendszer legnehezebb elemeinek felfedezéséhez. Ez a két elem egyike (a seaborg mellett), amelyet egy élő személyről neveztek el.
