Όρια του περιοδικού πίνακα στοιχείων. Πού είναι το ευτυχισμένο νησί της σταθερότητας;
Έχει ο περιοδικός πίνακας στοιχείων ένα «ανώτερο» όριο – υπάρχει λοιπόν ένας θεωρητικός ατομικός αριθμός για ένα υπερβαρύ στοιχείο που θα ήταν αδύνατο να επιτευχθεί στον γνωστό φυσικό κόσμο; Ο Ρώσος φυσικός Yuri Oganesyan, από τον οποίο ονομάστηκε το στοιχείο 118, πιστεύει ότι ένα τέτοιο όριο πρέπει να υπάρχει.
Σύμφωνα με τον Oganesyan, επικεφαλής του εργαστηρίου Flerov στο Joint Institute for Nuclear Research (JINR) στη Dubna της Ρωσίας, η ύπαρξη ενός τέτοιου ορίου είναι αποτέλεσμα σχετικιστικών επιδράσεων. Καθώς ο ατομικός αριθμός αυξάνεται, το θετικό φορτίο στον πυρήνα αυξάνεται και αυτό, με τη σειρά του, αυξάνει την ταχύτητα των ηλεκτρονίων που κινούνται γύρω από τον πυρήνα, πλησιάζοντας το όριο της ταχύτητας του φωτός, εξηγεί ο φυσικός σε μια συνέντευξη που δημοσιεύτηκε στο τεύχος Απριλίου. του περιοδικού. NewScientist. «Για παράδειγμα, τα ηλεκτρόνια που βρίσκονται πιο κοντά στον πυρήνα του στοιχείου 112 ταξιδεύουν με ταχύτητα 7/10 της ταχύτητας του φωτός. Εάν τα εξωτερικά ηλεκτρόνια πλησίαζαν την ταχύτητα του φωτός, θα άλλαζαν τις ιδιότητες του ατόμου, παραβιάζοντας τις αρχές του περιοδικού πίνακα», λέει.
Η δημιουργία νέων υπερβαρέων στοιχείων στα εργαστήρια φυσικής είναι μια κουραστική εργασία. Οι επιστήμονες πρέπει να εξισορροπούν τις δυνάμεις έλξης και απώθησης μεταξύ στοιχειωδών σωματιδίων με εξαιρετική ακρίβεια. Αυτό που χρειάζεται είναι ο «μαγικός» αριθμός πρωτονίων και νετρονίων που «συσσωρεύονται» στον πυρήνα με τον επιθυμητό ατομικό αριθμό. Η ίδια η διαδικασία επιταχύνει τα σωματίδια στο ένα δέκατο της ταχύτητας του φωτός. Υπάρχει μια μικρή, αλλά όχι μηδενική πιθανότητα να σχηματιστεί ένας υπερβαρύς ατομικός πυρήνας του απαιτούμενου αριθμού. Στη συνέχεια, το καθήκον των φυσικών είναι να το ψύξουν όσο το δυνατόν γρηγορότερα και να το «πιάσουν» στον ανιχνευτή πριν αποσυντεθεί. Ωστόσο, για αυτό είναι απαραίτητο να αποκτηθούν οι κατάλληλες «πρώτες ύλες» - σπάνια, εξαιρετικά ακριβά ισότοπα στοιχείων με τους απαιτούμενους πόρους νετρονίων.
Ουσιαστικά, όσο πιο βαρύ είναι ένα στοιχείο στην ομάδα των τρανσακτινιδών, τόσο μικρότερη είναι η διάρκεια ζωής του. Το στοιχείο με ατομικό αριθμό 112 έχει χρόνο ημιζωής 29 δευτερόλεπτα, το 116 έχει χρόνο ημιζωής 60 χιλιοστά του δευτερολέπτου και το 118 έχει χρόνο ημιζωής 0,9 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Η επιστήμη πιστεύεται ότι αγγίζει τα όρια της φυσικά πιθανής ύλης.
Ωστόσο, ο Oganesyan διαφωνεί. Εκπροσωπεί την άποψη ότι βρίσκεται στον κόσμο των υπερβαρέων στοιχείων. «Νησί της Σταθερότητας». «Ο χρόνος διάσπασης των νέων στοιχείων είναι εξαιρετικά σύντομος, αλλά αν προσθέσετε νετρόνια στους πυρήνες τους, η διάρκεια ζωής τους αυξάνεται», σημειώνει. «Η προσθήκη οκτώ νετρονίων στα στοιχεία με αριθμό 110, 111, 112 και ακόμη και 113 παρατείνει τη ζωή τους κατά 100 χρόνια. μια φορά".
Πήρε το όνομά του από τον Oganesyan, το στοιχείο Ογκανεσόν ανήκει στην ομάδα των τρανσακτινιδών και έχει ατομικό αριθμό 118. Συντέθηκε για πρώτη φορά το 2002 από μια ομάδα Ρώσων και Αμερικανών επιστημόνων από το Joint Institute for Nuclear Research in Dubna. Τον Δεκέμβριο του 2015, αναγνωρίστηκε ως ένα από τα τέσσερα νέα στοιχεία από την κοινή ομάδα εργασίας IUPAC/IUPAP (ομάδα που δημιουργήθηκε από τη Διεθνή Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας και τη Διεθνή Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Φυσικής). Η επίσημη ονομασία έγινε στις 28 Νοεμβρίου 2016. Ογκάνεσον μα υψηλότερο ατομικό αριθμό i μεγαλύτερη ατομική μάζα ανάμεσα σε όλα τα γνωστά στοιχεία. Το 2002-2005, ανακαλύφθηκαν μόνο τέσσερα άτομα του ισοτόπου 294.
Αυτό το στοιχείο ανήκει στη 18η ομάδα του περιοδικού πίνακα, δηλ. ευγενή αέρια (που είναι ο πρώτος τεχνητός αντιπρόσωπός του), ωστόσο, μπορεί να παρουσιάσει σημαντική αντιδραστικότητα, σε αντίθεση με όλα τα άλλα ευγενή αέρια. Στο παρελθόν, πιστευόταν ότι το Oganesson θα ήταν ένα αέριο υπό τυπικές συνθήκες, αλλά οι τρέχουσες προβλέψεις δείχνουν μια σταθερή κατάσταση της ύλης υπό αυτές τις συνθήκες λόγω των σχετικιστικών επιπτώσεων που αναφέρθηκαν ο Oganessian στη συνέντευξη που αναφέρθηκε προηγουμένως. Στον περιοδικό πίνακα βρίσκεται στο μπλοκ p, αποτελώντας την τελευταία ρίζα της έβδομης περιόδου.
Τόσο οι Ρώσοι όσο και οι Αμερικανοί επιστήμονες έχουν προτείνει ιστορικά διαφορετικά ονόματα για αυτό. Τελικά, ωστόσο, η IUPAC αποφάσισε να τιμήσει τη μνήμη του Oganessian αναγνωρίζοντας τη σημαντική συνεισφορά του στην ανακάλυψη των βαρύτερων στοιχείων του περιοδικού πίνακα. Αυτό το στοιχείο είναι ένα από τα δύο (δίπλα στο Seaborg) που πήρε το όνομά του από ένα ζωντανό άτομο.
