Periodni sustav dobiva četiri nova superteška elementa, dovršavajući sedmi red

Zaljubljenici u razbijanje atoma i oni koji vole kemiju trebali bi izbaciti najnovije vijesti iz IUPAC-a. Multinacionalni tim znanstvenika, uključujući američka izaslanstva iz laboratorija Oak Ridge i Lawrencea Livermorea, te grupa iz Zajedničkog instituta za nuklearna istraživanja u Dubni u Rusiji, izolirali su četiri nova superteška elementa koji sjede na samom kraju periodnog sustava, dovršavajući sedmi red. Budući da su IUPAC i istraživači pronašli nove elemente, u konačnici ih moraju imenovati. Tako smo završili s dva elementa koja se nazivaju Ytrium i Ytterbium - jer su obojica otkriveni u istom gradu. (Nažalost, u periodnom sustavu još uvijek nema unobtainija.)

Superteški elementi

U prirodi stvaranje elemenata težih od željeza zahtijeva da se lakši atomi sudaraju s toliko energije da se to događa samo u ekstremnim uvjetima koji se nalaze u srcu supernove. Da bi stvorili superteške elemente kada ih ne možemo pronaći na Zemlji, istraživači započinju stavljanjem lakših jezgri u razbijač atoma, a zatim bacanjem jedne na drugu, sve brže i brže, sve dok ne primijenimo dovoljno energije za prevladavanje snažne nuklearne sile. To je poput valjanja doista teške stijene uz stvarno strmo brdo; štoviše, što je element koji želite stvoriti teži, brdo je strmije. Ovaj postupak stvara elemente s vremenima poluraspada izmjerenim u minutama ili sekundama, dopuštajući nam da dodirnemo 'otok stabilnosti' usred svih ostalih nestabilnih kombinacija subatomskih čestica.



Otok stabilnosti



Da bi stvorili ove nove elemente, znanstvenici su bombardirali jezgre berkelija kalcijevim ionima sve dok nisu proizveli šest atoma elementa 117. Zatim su promatrali kako se svaki atom kreće niz svoj alfa-raspadajući lanac u kćerke izotope atoma 115 i 113. Iako element 117 ima polovinu života 'manje od jedne sekunde', uočeno je ukupno 11 različitih koraka u lancu propadanja, za koje ruski istraživači smatraju da su izravni dokaz za otok stabilnosti. U odvojenom projektu koji se izvodi od 2006. godine, kontingent Dubne izolirao je element 118: ununoctium.

Izolacija elementa 118 i njegovih izotopa kćeri otvara vrata novim spoznajama iz kemije i kvantne mehanike. Zapravo ne znamo zašto postoje neki relativno stabilniji izotopi teških elemenata; eksperimenti poput ovog ubrzavaju teoriju s opažanjima, iako su to samo neizravna mjerenja atomskih brojeva, jer ono što su istraživači zapravo promatrali bilo je alfa raspadanje - oslobađanje dva protona i dva neutrona (što zbraja atom helija) .



Na primjer, ununseptium se možda neće ponašati kao ostali elementi u svojoj skupini. Očekuje se da će biti halogen, jer je u istoj skupini (stupcu) kao i ostali halogeni - ali znanstvenici već pretpostavljaju da je kemija ununseptija možda jedinstvena. Pri tako velikim atomskim veličinama, VSEPR teorija možda neće izdržati, što bi moglo značiti da će se pretpostavke molekularne geometrije morati preispitati. I tako veliki atomi prisiljavaju na ugradnju relativističkih učinaka. To je zato što na tim ekstremnim masama ili završite s neutronijem ili su atomi toliko veliki da jaka nuklearna sila koja ovisi o udaljenosti počinje gubiti od slabe nuklearne sile - što znači da umjesto da se pokušava održati zajedno, atom se pokušava rastrgati.

Ova najava dovodi do šest novih elemenata otkrivenih za ruski tim. Još nema riječi o tome hoće li Tom Lehrer izmijeniti svoju pjesmu.



Copyright © Sva Prava Pridržana | 2007es.com