Limity periodickej tabuľky prvkov. Kde je šťastný ostrov stability?
Má periodická tabuľka prvkov „hornú“ hranicu – existuje teda teoretické atómové číslo pre superťažký prvok, ktoré by nebolo možné dosiahnuť v známom fyzickom svete? Ruský fyzik Jurij Oganesjan, po ktorom je pomenovaný prvok 118, sa domnieva, že takáto hranica musí existovať.
Podľa Oganesjana, vedúceho laboratória Flerov v Spoločnom ústave pre jadrový výskum (JINR) v ruskej Dubne, je existencia takéhoto limitu výsledkom relativistických vplyvov. So zvyšujúcim sa atómovým číslom sa zvyšuje kladný náboj jadra, a to zase zvyšuje rýchlosť elektrónov okolo jadra a blíži sa k rýchlostnému limitu svetla, vysvetľuje fyzik v rozhovore uverejnenom v aprílovom čísle časopisu. . Nový vedec. „Napríklad elektróny najbližšie k jadru v prvku 112 sa pohybujú 7/10 rýchlosťou svetla. Ak by sa vonkajšie elektróny priblížili rýchlosti svetla, zmenilo by to vlastnosti atómu, čím by sa porušili princípy periodickej tabuľky,“ hovorí.
Vytváranie nových superťažkých prvkov vo fyzikálnych laboratóriách je únavná úloha. Vedci musia s maximálnou presnosťou vyvážiť sily príťažlivosti a odpudzovania medzi elementárnymi časticami. Potrebný je „magický“ počet protónov a neutrónov, ktoré sa „zlepia“ v jadre s požadovaným atómovým číslom. Samotný proces urýchľuje častice na desatinu rýchlosti svetla. Existuje malá, ale nie nulová šanca na vytvorenie superťažkého atómového jadra požadovaného počtu. Úlohou fyzikov je ho čo najrýchlejšie ochladiť a „chytiť“ v detektore skôr, ako sa rozpadne. Na to je však potrebné získať príslušné „suroviny“ – vzácne, extrémne drahé izotopy prvkov s požadovanými neutrónovými zdrojmi.
V podstate platí, že čím je prvok v skupine transaktinidov ťažší, tým je jeho životnosť kratšia. Prvok s atómovým číslom 112 má polčas rozpadu 29 sekúnd, 116 - 60 milisekúnd, 118 - 0,9 milisekúnd. Verí sa, že veda dosahuje hranice fyzikálne možnej hmoty.
Oganesjan však nesúhlasí. Prezentuje uhol pohľadu, že je vo svete superťažkých prvkov. "Ostrov stability". "Doba rozpadu nových prvkov je extrémne krátka, ale ak k ich jadrám pridáte neutróny, ich životnosť sa predĺži," poznamenáva. „Pridanie ôsmich neutrónov k prvkom s číslami 110, 111, 112 a dokonca 113 predlžuje ich životnosť o 100 XNUMX rokov. raz“.
Pomenovaný po Oganesyanovi, prvku Oganesson patrí do skupiny transaktinidov a má atómové číslo 118. Prvýkrát ho syntetizovala v roku 2002 skupina ruských a amerických vedcov zo Spojeného inštitútu pre jadrový výskum v Dubne. V decembri 2015 bol uznaný ako jeden zo štyroch nových prvkov Spoločnou pracovnou skupinou IUPAC/IUPAP (skupina vytvorená Medzinárodnou úniou čistej a aplikovanej chémie a Medzinárodnou úniou čistej a aplikovanej fyziky). Oficiálne pomenovanie prebehlo 28. novembra 2016. Oganesson ma najvyššie atómové číslo i najväčšia atómová hmotnosť medzi všetkými známymi prvkami. V rokoch 2002-2005 boli objavené iba štyri atómy izotopu 294.
Tento prvok patrí do 18. skupiny periodickej tabuľky, t.j. vzácnych plynov (jeho prvým umelým zástupcom) však môže vykazovať značnú reaktivitu, na rozdiel od všetkých ostatných vzácnych plynov. V minulosti bol oganesson považovaný za plyn za štandardných podmienok, ale súčasné predpovede poukazujú na konštantný stav agregácie za týchto podmienok v dôsledku relativistických efektov, ktoré Oganessian spomínal v rozhovore citovanom vyššie. V periodickej tabuľke je v p-bloku a je posledným koreňom siedmej periódy.
Ruskí aj americkí učenci preň historicky navrhovali rôzne názvy. Nakoniec sa však IUPAC rozhodol uctiť si Hovhannisyanovu pamiatku uznaním jeho veľkého prínosu k objavu najťažších prvkov v periodickej tabuľke. Tento prvok je jedným z dvoch (vedľa seaborgu) pomenovaných po živej osobe.
