Grænser for grundstoffernes periodiske system. Hvor er stabilitetens lykkelige ø?

Har grundstoffernes periodiske system en "øvre" grænse - så er der et teoretisk atomnummer for et supertungt grundstof, som ville være umuligt at nå i den kendte fysiske verden? Den russiske fysiker Yuri Oganesyan, som grundstof 118 er opkaldt efter, mener, at en sådan grænse må eksistere.

Ifølge Oganesyan, leder af Flerov-laboratoriet ved Joint Institute for Nuclear Research (JINR) i Dubna, Rusland, er eksistensen af ​​en sådan grænse resultatet af relativistiske effekter. Efterhånden som atomnummeret stiger, øges kernens positive ladning, og dette øger igen hastigheden af ​​elektronernes bevægelse omkring kernen, og nærmer sig lysets hastighedsgrænse, forklarer fysikeren i et interview offentliggjort i aprilnummeret af journalen. Ny videnskabsmand. "For eksempel rejser elektronerne tættest på kernen i element 112 med 7/10 af lysets hastighed. Hvis de ydre elektroner nærmede sig lysets hastighed, ville det ændre atomets egenskaber og krænke principperne i det periodiske system,« siger han.

At skabe nye supertunge elementer i fysiklaboratorier er en kedelig opgave. Forskere skal med den største præcision afbalancere tiltræknings- og frastødningskræfterne mellem elementarpartikler. Det, der skal til, er et "magisk" antal protoner og neutroner, der "klæber sammen" i kernen med det ønskede atomnummer. Selve processen accelererer partiklerne til en tiendedel af lysets hastighed. Der er en lille, men ikke nul, chance for dannelsen af ​​en supertung atomkerne med det nødvendige antal. Så er fysikernes opgave at afkøle det så hurtigt som muligt og "fange" det i detektoren, før det henfalder. Men til dette er det nødvendigt at opnå de passende "råmaterialer" - sjældne, ekstremt dyre isotoper af grundstoffer med de nødvendige neutronressourcer.

I det væsentlige, jo tungere et grundstof i transaktinidgruppen, jo kortere levetid. Grundstoffet med atomnummer 112 har en halveringstid på 29 sekunder, 116 - 60 millisekunder, 118 - 0,9 millisekunder. Det menes, at videnskaben når grænserne for fysisk muligt stof.

Oganesyan er dog uenig. Han præsenterer det synspunkt, at han er i verden af ​​supertunge elementer. "Stabilitetsø". "Nye grundstoffers henfaldstid er ekstremt kort, men hvis du tilføjer neutroner til deres kerner, vil deres levetid stige," bemærker hun. "At tilføje otte neutroner til grundstoffer nummereret 110, 111, 112 og endda 113 forlænger deres levetid med 100 år. enkelt gang".

Opkaldt efter Oganesyan, grundstoffet Oganesson tilhører gruppen af ​​transaktinider og har atomnummer 118. Det blev først syntetiseret i 2002 af en gruppe russiske og amerikanske videnskabsmænd fra Joint Institute for Nuclear Research i Dubna. I december 2015 blev det anerkendt som et af de fire nye elementer af IUPAC/IUPAP Joint Working Group (en gruppe etableret af International Union of Pure and Applied Chemistry og International Union of Pure and Applied Physics). Den officielle navngivning fandt sted den 28. november 2016. Oganesson ma højeste atomnummer i største atommasse blandt alle kendte elementer. I 2002-2005 blev kun fire atomer af isotopen 294 opdaget.

Dette grundstof tilhører den 18. gruppe af det periodiske system, dvs. ædelgasser (som dens første kunstige repræsentant), kan den dog vise betydelig reaktivitet, i modsætning til alle andre ædelgasser. Tidligere blev oganesson anset for at være en gas under standardbetingelser, men nuværende forudsigelser peger på en konstant aggregeringstilstand under disse forhold på grund af de relativistiske effekter, som Oganessian nævnte i det tidligere citerede interview. I det periodiske system er det i p-blokken, som er den sidste rod i den syvende periode.

Både russiske og amerikanske forskere har historisk foreslået forskellige navne for det. Til sidst besluttede IUPAC dog at ære Hovhannisyans minde ved at anerkende hans store bidrag til opdagelsen af ​​de tungeste grundstoffer i det periodiske system. Dette element er et af to (ved siden af ​​søborgen) opkaldt efter en levende person.