Meje periodnega sistema elementov. Kje je srečni otok stabilnosti?

Ali ima periodni sistem elementov »zgornjo« mejo – ali torej obstaja teoretično atomsko število za supertežak element, ki bi ga bilo v znanem fizičnem svetu nemogoče doseči? Ruski fizik Jurij Oganesjan, po katerem je poimenovan element 118, meni, da taka meja mora obstajati.

Po besedah ​​Oganesyan, vodje laboratorija Flerov na Skupnem inštitutu za jedrske raziskave (JINR) v Dubni v Rusiji, je obstoj takšne meje posledica relativističnih učinkov. Ko se atomsko število poveča, se pozitivni naboj jedra poveča, to pa poveča hitrost elektronov okoli jedra in se približa meji hitrosti svetlobe, pojasnjuje fizik v intervjuju, objavljenem v aprilski številki revije. . Novi znanstvenik. »Na primer, elektroni, ki so najbližji jedru v elementu 112, potujejo s hitrostjo 7/10 svetlobne hitrosti. Če bi se zunanji elektroni približali svetlobni hitrosti, bi to spremenilo lastnosti atoma in s tem kršilo načela periodnega sistema,« pravi.

Ustvarjanje novih supertežkih elementov v fizikalnih laboratorijih je dolgočasna naloga. Znanstveniki morajo z največjo natančnostjo uravnotežiti sili privlačnosti in odbijanja med elementarnimi delci. Kar potrebujete, je "čarobno" število protonov in nevtronov, ki se "lepijo" v jedru z želeno atomsko številko. Sam proces pospeši delce do desetinke svetlobne hitrosti. Obstaja majhna, vendar ne ničelna možnost za nastanek supertežkega atomskega jedra zahtevanega števila. Potem je naloga fizikov, da ga čim hitreje ohladijo in »ulovijo« v detektor, preden razpade. Za to pa je treba pridobiti ustrezne "surovine" - redke, izjemno drage izotope elementov z zahtevanimi nevtronskimi viri.

V bistvu je težji element v skupini transaktinidov, krajša je njegova življenjska doba. Element z atomsko številko 112 ima razpolovno dobo 29 sekund, 116 - 60 milisekund, 118 - 0,9 milisekunde. Verjame se, da znanost doseže meje fizično možne snovi.

Vendar se Oganesyan s tem ne strinja. Predstavi stališče, da je v svetu supertežkih elementov. "otok stabilnosti". "Čas razpada novih elementov je izjemno kratek, a če njihovim jedrom dodate nevtrone, se bo njihova življenjska doba povečala," ugotavlja. »Dodajanje osmih nevtronov elementom s številkami 110, 111, 112 in celo 113 podaljša njihovo življenjsko dobo za 100 let. enkrat".

Poimenovan po elementu Oganesyan Oganesson Spada v skupino transaktinidov in ima atomsko številko 118. Prvič ga je leta 2002 sintetizirala skupina ruskih in ameriških znanstvenikov iz Skupnega inštituta za jedrske raziskave v Dubni. Decembra 2015 ga je skupna delovna skupina IUPAC/IUPAP (skupina, ki sta jo ustanovili Mednarodna zveza za čisto in uporabno kemijo ter Mednarodna zveza za čisto in uporabno fiziko) prepoznala kot enega od štirih novih elementov. Uradno poimenovanje je bilo 28. novembra 2016. Oganesson ma najvišje atomsko število i največja atomska masa med vsemi znanimi elementi. V letih 2002-2005 so bili odkriti le štirje atomi izotopa 294.

Ta element spada v 18. skupino periodnega sistema, tj. žlahtni plini (kot njegov prvi umetni predstavnik), pa lahko pokaže znatno reaktivnost za razliko od vseh drugih žlahtnih plinov. V preteklosti je veljalo, da je oganesson plin v standardnih pogojih, vendar trenutne napovedi kažejo na stalno agregacijsko stanje v teh pogojih zaradi relativističnih učinkov, ki jih je Oganessian omenil v prej navedenem intervjuju. V periodnem sistemu je v p-bloku, saj je zadnji koren sedme dobe.

Tako ruski kot ameriški znanstveniki so zgodovinsko predlagali različna imena zanj. Na koncu pa se je IUPAC odločil počastiti Hovhannisyanov spomin s priznanjem njegovega velikega prispevka k odkritju najtežjih elementov v periodnem sistemu. Ta element je eden od dveh (zraven seaborga), poimenovanih po živi osebi.