Periodinės elementų lentelės ribos. Kur yra laiminga stabilumo sala?
Ar periodinė elementų lentelė turi „viršutinę“ ribą – taigi, ar yra teorinis supersunkaus elemento atominis skaičius, kurio būtų neįmanoma pasiekti žinomame fiziniame pasaulyje? Rusų fizikas Jurijus Oganesjanas, kurio vardu pavadintas 118 elementas, mano, kad tokia riba turėtų egzistuoti.
Pasak Rusijos Dubnoje esančio Jungtinio branduolinių tyrimų instituto (JINR) Flerovo laboratorijos vadovo Oganesyano, tokios ribos egzistavimas yra reliatyvistinio poveikio rezultatas. Didėjant atominiam skaičiui, didėja teigiamas branduolio krūvis, o tai savo ruožtu didina elektronų greitį aplink branduolį, artėjant prie šviesos greičio ribos, fizikas aiškina interviu, paskelbtame balandžio mėn. Laikraštis. Naujasis Mokslininkas. „Pavyzdžiui, elektronai, esantys arčiausiai 112 elemento branduolio, keliauja 7/10 šviesos greičio. Jei išoriniai elektronai priartėtų prie šviesos greičio, tai pakeistų atomo savybes, pažeistų periodinės lentelės principus“, – sako jis.
Kurti naujus itin sunkius elementus fizikos laboratorijose yra varginanti užduotis. Mokslininkai turi itin tiksliai subalansuoti elementariųjų dalelių traukos ir atstūmimo jėgas. Reikia „stebuklingo“ protonų ir neutronų skaičiaus, kurie „sulimpa“ į norimą atominį skaičių turintį branduolį. Pats procesas paspartina daleles iki dešimtosios šviesos greičio. Yra nedidelė, bet ne nulinė tikimybė, kad susidarys reikiamo skaičiaus supersunkus atominis branduolys. Tuomet fizikų užduotis – kuo greičiau jį atvėsinti ir „pagauti“ detektoriuje, kol jis nesuges. Tačiau tam reikia gauti atitinkamas „žaliavas“ – retus, itin brangius elementų izotopus su reikiamais neutronų ištekliais.
Iš esmės, kuo sunkesnis transaktinidų grupės elementas, tuo trumpesnis jo gyvavimo laikas. Elemento, kurio atominis skaičius 112, pusinės eliminacijos laikas yra 29 sekundės, 116 – 60 milisekundžių, o 118 – 0,9 milisekundžių. Manoma, kad mokslas pasiekia fiziškai įmanomų medžiagų ribas.
Tačiau Oganesjanas su tuo nesutinka. Jis atstovauja požiūriui, kad jis yra supersunkių elementų pasaulyje. „Stabilumo sala“. „Naujų elementų skilimo laikas yra labai trumpas, bet jei į jų branduolius pridėsite neutronų, jų tarnavimo laikas pailgės“, – pažymi ji. „Pridėjus aštuonis neutronus prie elementų, kurių numeriai yra 110, 111, 112 ir net 113, jų gyvenimas pailgėja 100 metų. kartą".
Pavadintas Oganesyan, elemento vardu Oganessonas priklauso transaktinidų grupei ir turi 118 atominį numerį. Pirmą kartą jį 2002 metais susintetino Rusijos ir Amerikos mokslininkų grupė iš Jungtinio branduolinių tyrimų instituto Dubnoje. 2015 m. gruodį jis buvo pripažintas vienu iš keturių naujų elementų IUPAC/IUPAP jungtinės darbo grupės (Tarptautinės grynosios ir taikomosios chemijos sąjungos ir Tarptautinės grynosios ir taikomosios fizikos sąjungos sukurta grupė). Oficialus vardo suteikimas įvyko 28 m. lapkričio 2016 d. Oganesson ma didžiausias atominis skaičius i didžiausia atominė masė tarp visų žinomų elementų. 2002–2005 metais buvo atrasti tik keturi izotopo 294 atomai.
Šis elementas priklauso 18-ai periodinės lentelės grupei, t.y. tauriųjų dujų (yra pirmasis dirbtinis jo atstovas), tačiau, skirtingai nuo visų kitų tauriųjų dujų, jis gali turėti didelį reaktyvumą. Anksčiau buvo manoma, kad standartinėmis sąlygomis Oganessonas bus dujos, tačiau dabartinės prognozės rodo pastovią medžiagos būseną tokiomis sąlygomis dėl reliatyvistinio poveikio, kurį Oganessanas minėjo anksčiau minėtame interviu. Periodinėje lentelėje jis yra p-bloke, kuris yra paskutinė septinto periodo šaknis.
Tiek rusų, tiek amerikiečių mokslininkai istoriškai pasiūlė skirtingus jo pavadinimus. Tačiau galiausiai IUPAC nusprendė pagerbti Oganessano atminimą pripažindama jo didelį indėlį į sunkiausių periodinės lentelės elementų atradimą. Šis elementas yra vienas iš dviejų (šalia Seaborgo), pavadintų gyvo žmogaus vardu.
