Материалы портала «Научная Россия»

Ученые исследуют границы периодической таблицы химических элементов

Ученые исследуют границы периодической таблицы химических элементов
Открытие новых сверхтяжелых элементов и внесение их в таблицу Менделеева вызывает у ученых множество вопросов относительно их устройства и применения, а также ставит под сомнение известную структуру атома.

Открытие новых сверхтяжелых элементов и внесение их в таблицу Менделеева вызывает у ученых множество вопросов относительно их устройства и применения, а также ставит под сомнение известную структуру атома, - пишет sci-news.com со ссылкой на Nature Physics.

Таблице Менделеева уже 150 лет, но она продолжает расти. В 2016 году были добавлены четыре новых элемента с атомными номерами 113, 115, 117 и 118: нихоний, московиум, тенессин и оганессон. Для подтверждения существования этих элементов потребовалось десятилетие и всемирные усилия, и теперь ученые задаются вопросом: как сильно может расширяться периодическая таблица?

Все элементы с более чем 104 протонами считаются «сверхтяжелыми» и являются частью обширной, совершенно неизвестной земли, которую пытаются обнаружить химики, а также ядерные и атомные физики.

Прогнозируется, что атомы, включающие до 172 протонов, могут физически образовывать ядро, связанное ядерной силой. Эта сила препятствует его распаду, но только на несколько долей секунды. Эти лабораторные ядра очень неустойчивы и спонтанно распадаются вскоре после их образования.

Для элементов тяжелее, чем oganesson, это может быть так быстро, что времени на привлечение и захват электрона для образования атома не хватит. Такие элементы проведут всю свою жизнь как конгрегации протонов и нейтронов.

В таком случае самому определению атома брошен вызов. Его структуру больше нельзя описать как ядро в центре и электроны, вращающиеся вокруг него подобно планетам, делающим оборот вокруг Солнца.

Исследователи медленно, но верно двигаются в изучении этого вопроса, синтезируя элемент за элементом, не зная, как они будут выглядеть, или когда наступит конец возможностей. Сейчас ведется поиск 119 элемента.

«Ядерная теория не обладает способностью надежно предсказать оптимальные условия, необходимые для синтеза, поэтому вы должны строить догадки и проводить эксперименты по слиянию, пока не найдете что-нибудь. Таким образом, вы можете работать годами», - сказал профессор Мичиганского университета Витек Назаревич.

Если подтвердится существование 119 элемента, то он откроет восьмой период в периодической таблице.

«Открытие может быть не слишком далеким. Скоро. Может быть, сейчас или через два-три года. Мы не знаем. Эксперименты продолжаются», - сказал Назаревич.

Ученые также задаются вопросом: могут ли сверхтяжелые ядра производиться в космосе?

Считается, что они могут быть порождены слиянием нейтронной звезд, столкновение которых настолько мощно, что буквально сотрясает саму ткань Вселенной.

В таких звездных средах, где нейтроны в изобилии, ядро ​​может сливаться с все большим количеством нейтронов, чтобы образовать более тяжелый изотоп. Он имел бы такое же число протонов и, следовательно, был бы тем же элементом, но тяжелее.

Проблема здесь в том, что тяжелые ядра настолько неустойчивы, что они ломаются задолго до добавления большего количества нейтронов и образования этих сверхтяжелых ядер. Это мешает их производству в звездах.

Ученые надеются, что благодаря передовым технологиям и расширенному моделированию исследователи смогут увидеть эти неуловимые ядра через наблюдаемые образцы синтезированных элементов.

Стоит отметить, что пока не понятно, какое применение будут иметь эти экзотические системы.

«Мы не знаем, как они выглядят, и это вызов. Но то, что мы узнали до сих пор, может означать конец периодической таблицы в том виде, в котором мы ее знаем», - сказал профессор Назаревич.

[Фото: sci-news.com]

Источник: www.sci-news.com

119 элемент новые элементы образование сверхтяжелых ядер сверхтяжелые ядра синтез новых элементов таблица менделеева

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий