Dmitrijs Mendelejevs tiek kreditēts, izveidojot pirmo periodisko tabulu, kas līdzinās moderna periodiskā tabula. Viņa galds pasūtīja elementus, palielinot atomsvars (mēs izmantojam atoma skaitlis šodien). Viņš varēja redzēt atkārtotas tendencesvai periodiskums elementu īpašībās. Viņa tabulu varēja izmantot, lai prognozētu vēl neatklātu elementu esamību un īpašības.
Apskatot moderna periodiskā tabula, jūs neredzēsit nepilnības un atstarpes elementu secībā. Jauni elementi vairs nav precīzi atklāti. Tomēr tos var izgatavot, izmantojot daļiņu paātrinātājus un kodolreakcijas. A jauns elements ir izgatavots pievienojot protonu (vai vairāk nekā vienu) vai neitronu uz jau esošu elementu. To var izdarīt, sagraujot protonus vai neitronus atomos vai sadūroties ar atomiem viens ar otru. Pēdējiem dažiem tabulas elementiem būs skaitļi vai nosaukumi atkarībā no izmantotās tabulas. Visi no jauni elementi ir ļoti radioaktīvi. Ir grūti pierādīt, ka esat izveidojis jaunu elementu, jo tas tik ātri sabrūk.
Galvenās izņemtās preces: kā tiek atklāti jauni elementi
- Kamēr pētnieki ir atraduši vai sintezējuši elementus ar atomu skaitu no 1 līdz 118 un periodiskā tabula šķiet pilna, iespējams, tiks izgatavoti papildu elementi.
- Superheavy elementi tiek izgatavoti, sasitot jau esošos elementus ar protoniem, neitroniem vai citiem atomu kodoliem. Tiek izmantoti transmutācijas un saplūšanas procesi.
- Daži smagāki elementi, iespējams, tiek izgatavoti zvaigznēs, bet, tā kā tiem ir tik īss pussabrukšanas periods, tie vēl nav izdzīvojuši, lai mūsdienās atrastos uz Zemes.
- Šobrīd problēma ir nevis jaunu elementu izgatavošanā, nevis to noteikšanā. Izgatavotie atomi bieži pārāk ātri sadalās, lai tos atrastu. Dažos gadījumos verifikācija varētu notikt, novērojot meitas kodolus, kas ir sabrukuši, bet kurus nevarēja izraisīt kāda cita reakcija, izņemot vēlamā elementa izmantošanu kā cilmes kodolu.
Procesi, kas veido jaunus elementus
Elementi, kas šodien atrodami uz Zemes, dzimuši zvaigznēs, izmantojot nukleosintēzi, vai arī tie veidojušies kā pūšanas produkti. Visi elementi no 1 (ūdeņradis) līdz 92 (urāns) rodas dabā, lai gan 43., 61., 85. un 87. elements rodas torija un urāna radioaktīvās sabrukšanas rezultātā. Neptūnijs un plutonijs tika atklāts arī dabā, ar urānu bagātā klintī. Šie divi elementi radās urāna neitronu uztveršanas rezultātā:
238U + n → 239U → 239Np → 239Pu
Šeit galvenais ir ņemt vērā to, ka bombardējot elementu ar neitroniem, var rasties jauni elementi, jo neitroni var pārvērsties protonos, izmantojot procesu, ko sauc par neitronu beta sabrukšanu. Neitrons sadalās protonā un atbrīvo elektronu un antineutrino. Protona pievienošana atomu kodolam maina tā elementa identitāti.
Kodolreaktori un daļiņu paātrinātāji var bombardēt mērķus ar neitroniem, protoniem vai atomu kodoliem. Lai veidotu elementus ar atomu skaitu lielāku par 118, nepietiek, lai jau esošam elementam pievienotu protonu vai neitronu. Iemesls ir tāds, ka superheavy kodoli, kas atrodas tālu periodiskajā tabulā, vienkārši nav pieejami daudzumā un nav pietiekami ilgi, lai tos izmantotu elementu sintēzē. Tātad, pētnieki cenšas apvienot gaišākos kodolus, kuriem ir protoni, kas palielina vēlamo atomu skaitu, vai arī viņi cenšas kodolus, kas sadalās, padarīt par jaunu elementu. Diemžēl īsā pussabrukšanas perioda un mazā atomu skaita dēļ ir ļoti grūti noteikt jaunu elementu, daudz mazāk pārbaudīt rezultātu. Visticamākie jauno elementu kandidāti būs atomu skaitļi 120 un 126, jo tiek uzskatīts, ka tiem ir izotopi, kas varētu būt pietiekami ilgi, lai tos varētu atklāt.
Superheavy elementi zvaigznēs
Ja zinātnieki izmanto saplūšanu, lai radītu superheavy elementus, vai zvaigznes tos arī veido? Neviens nezina atbildi uz noteiktiem, bet, iespējams, zvaigznes veido arī transurāna elementus. Tomēr, tā kā izotopi ir tik īslaicīgi, tikai gaišāki sabrukšanas produkti izdzīvo pietiekami ilgi, lai tos varētu atklāt.
Avoti
- Fowlers, Viljams Alfrēds; Burbidža, Margareta; Burbiids, Džefrijs; Hoilejs, Freds (1957). "Elementu sintēze zvaigznēs." Atsauksmes par mūsdienu fiziku. Vol. 29. izd., 4. lpp. 547–650.
- Grīnvuds, Normens N. (1997). "Jaunākie notikumi saistībā ar elementu 100–111 atklāšanu." Tīrā un lietišķā ķīmija. 69 (1): 179–184. doi: 10.1351 / pac199769010179
- Heenens, Pols-Henri; Nazarevičs, Vitolds (2002). "Superheavy kodolu meklējumi." Europhysics News. 33 (1): 5–9. doi: 10.1051 / epn: 2002102
- Lougheed, R. W.; un citi. (1985). "Meklēt superheavy elementus, izmantojot 48Ca + 254Esg reakcija. " Fiziskā pārbaude C. 32 (5): 1760–1763. doi: 10.1103 / PhysRevC.32.1760
- Silva, Roberts Dž. (2006). "Fermijs, Mendelevium, Nobelium un Lawrencium." Morsā, Lester R.; Edelšteins, Normens M.; Fūgers, Žans (red.). Aktinīdu un transaktinīdu elementu ķīmija (3. izd.). Dordrehta, Nīderlande: Springer Science + Business Media. ISBN 978-1-4020-3555-5.