Stabilitātes sala ir tā brīnišķīgā vieta, kur smagi izotopi no elementi pieturēties apkārt pietiekami ilgi, lai to varētu izpētīt un izmantot. "Sala" atrodas radioizotopu jūrā, kas tik ātri sadalās meitas kodolos zinātniekiem ir grūti pierādīt, ka elements pastāv, daudz mazāk izmantojiet izotopu praktiskiem nolūkiem pieteikums.
Galvenās izņemtās preces: stabilitātes sala
- stabilitātes sala attiecas uz periodiskās tabulas reģionu, kas sastāv no īpaši smagiem radioaktīviem elementiem, kuriem ir vismaz viens izotops ar salīdzinoši ilgu pussabrukšanas periodu.
- kodola apvalka modelis tiek izmantots, lai prognozētu "salu" atrašanās vietu, balstoties uz saistošās enerģijas maksimizēšanu starp protoniem un neitroniem.
- Tiek uzskatīts, ka "salā" ir izotopi "burvju skaitļi" protonu un neitronu daudzums, kas ļauj tiem saglabāt zināmu stabilitāti.
- 126. elementstiek uzskatīts, ka tā izotopam ir pietiekami ilgs pussabrukšanas periods, lai to varētu izpētīt un potenciāli izmantot.
Salas vēsture
Glenn T. Seaborga
60. gadu beigās izveidoja frāzi “stabilitātes sala”. Izmantojot kodola apvalka modeli, viņš ierosināja piepildīt konkrētā apvalka enerģijas līmeņus ar optimālo skaitu protoni un neitroni maksimizētu saistoša enerģija uz vienu nukleonu, ļaujot konkrētajam izotopam būt garākam Pus dzīve nekā citi izotopi, kuriem nebija pildītu apvalku. Izotopiem, kas piepilda kodolkorpusus, ir protonu un neitronu “maģiskais skaitlis”.Stabilitātes salas atrašana
Tiek prognozēta stabilitātes salas atrašanās vieta, pamatojoties uz zināmajiem izotopu pussabrukšanas periodiem un paredzamajiem elementu pussabrukšanas periodiem kas nav novēroti, pamatojoties uz aprēķiniem, kas balstās uz elementiem, kuri uzvedas tāpat kā tie, kas virs tiem atrodas periodiskajā tabulā (radinieki) un ievērojot vienādojumus, kas atspoguļo relativistiskos efektus.
Pierādījums tam, ka "stabilitātes salas" jēdziens ir pareizs, nāca, kad fiziķi sintezēja 117. elementu. Lai arī 117 izotops ļoti ātri sabojājās, viens no tā sabrukšanas ķēdes produktiem bija likumrencija izotops, kas nekad agrāk nebija novērots. Šim izotopam, likumrencija-266, pussabrukšanas periods ir 11 stundas, kas ir īpaši garš tik smaga elementa atomam. Iepriekš zināmajiem likumrencija izotopiem bija mazāk neitronu un tie bija daudz mazāk stabili. Lawrencium-266 ir 103 protoni un 163 neitroni, norādot uz vēl neatklātiem burvju skaitļiem, kurus var izmantot jaunu elementu veidošanai.
Kurām konfigurācijām var būt maģiski skaitļi? Atbilde ir atkarīga no tā, ko jūs jautājat, jo tas ir aprēķina jautājums, un tur nav standarta vienādojumu komplekta. Daži zinātnieki norāda, ka varētu būt stabilitātes sala ap 108, 110 vai 114 protoniem un 184 neitroniem. Citi ierosina sfērisku kodolu ar 184 neitroniem, bet 114, 120 vai 126 protoni varētu darboties vislabāk. Unbihexium-310 (elements 126) ir "divtik maģisks", jo tā protonu skaits (126) un neitronu skaits (184) ir gan maģiskais skaitlis. Tomēr, kad jūs velciet maģisko kauliņu, dati, kas iegūti, apkopojot elementus 116, 117 un 118, norāda uz pieaugošo pusperiodu, tuvojoties neitronu skaitam 184.
Daži pētnieki uzskata, ka vislabākā stabilitātes sala varētu būt pie daudz lielākiem atomu skaitļiem, piemēram, ap elementa numuru 164 (164 protoniem). Teorētiķi pēta reģionu, kur Z = 106 līdz 108 un N ir aptuveni 160-164, kas šķiet pietiekami stabils attiecībā uz beta sabrukšanu un skaldīšanu.
Jaunu elementu iegūšana no stabilitātes salas
Lai arī zinātnieki varētu veidot jaunus zināmu elementu stabilus izotopus, mums nav tehnoloģijas, lai sasniegtu daudz vairāk nekā 120 (darbs, kas šobrīd notiek). Iespējams, ka būs jāveido jauns daļiņu paātrinātājs, kas būtu spējīgs koncentrēties uz mērķi ar lielāku enerģiju. Mums būs arī jāiemācās padarīt lielākus zināmos smagos apjomus nuklīdi kalpot par mērķiem šo jauno elementu veidošanā.
Jaunas atomu kodola formas
Parastais atomu kodols atgādina stabilu protonu un neitronu bumbiņu, bet stabilitātes salā esošo elementu atomiem var būt jaunas formas. Viena no iespējām būtu burbuļa formas vai dobs kodols, protoniem un neitroniem veidojot sava veida apvalku. Grūti pat iedomāties, kā šāda konfigurācija varētu ietekmēt izotopu īpašības. Tomēr viena lieta ir skaidra... vēl ir atklāti jauni elementi, tāpēc nākotnes periodiskā tabula izskatīsies ļoti atšķirīga no tās, kuru mēs šodien izmantojam.