Dmitri Mendeleev este creditat cu realizarea primului tabel periodic care seamănă cu tabel periodic modern. Tabelul său a ordonat elementele crescând greutate atomica (folosim numărul atomic astăzi). Putea să vadă tendințe recurente, sau periodicitatea, în proprietățile elementelor. Tabelul său ar putea fi folosit pentru a prezice existența și caracteristicile elementelor care nu au fost descoperite.
Când te uiți la tabel periodic modern, nu veți vedea lacunele și spațiile în ordinea elementelor. Elementele noi nu mai sunt descoperite exact. Cu toate acestea, acestea pot fi realizate, folosind acceleratoare de particule și reacții nucleare. A element nou se face prin adăugarea unui proton (sau mai mult de un) sau neutron la un element preexistent. Acest lucru se poate face prin spargerea protonilor sau neutronilor în atomi sau prin ciocnirea atomilor unul cu altul. Ultimele câteva elemente din tabel vor avea numere sau nume, în funcție de tabelul pe care îl utilizați. Toate din elemente noi
sunt puternic radioactive. Este dificil să dovediți că ați făcut un element nou, pentru că se descompune atât de repede.Cheltuieli cheie: modul în care sunt descoperite noi elemente
- În timp ce cercetătorii au găsit sau sintetizat elemente cu numărul atomic de la 1 la 118 și tabelul periodic apare complet, este probabil să fie realizate elemente suplimentare.
- Elementele supraeficiente sunt realizate prin lovirea elementelor preexistente cu protoni, neutroni sau alte nuclee atomice. Sunt utilizate procesele de transmutare și fuziune.
- Unele elemente mai grele sunt probabil realizate în interiorul stelelor, dar pentru că au astfel de perioade scurte de înjumătățire, acestea nu au supraviețuit pentru a fi găsite pe Pământ astăzi.
- În acest moment, problema este mai puțin legată de crearea de noi elemente decât detectarea lor. Atomii care se produc adesea se descompun prea repede pentru a fi găsiți. În unele cazuri, verificarea poate proveni din observarea nucleelor fiice care au decăzut, dar nu ar fi putut rezulta din nicio altă reacție, cu excepția utilizării elementului dorit ca nucleu părinte.
Procesele care creează elemente noi
Elementele găsite astăzi pe Pământ s-au născut în stele prin nucleosinteză sau altfel s-au format ca produse de descompunere. Toate elementele de la 1 (hidrogen) la 92 (uraniu) apar în natură, deși elementele 43, 61, 85 și 87 rezultă din degradarea radioactivă a toriu și uraniu. Neptuniu și plutoniu au fost, de asemenea, descoperite în natură, în roca bogată în uraniu. Aceste două elemente au rezultat din capturarea neutronilor prin uraniu:
238U + n → 239U → 239Np → 239Pu
Ponderea-cheie aici este că bombardarea unui element cu neutroni poate produce noi elemente, deoarece neutronii se pot transforma în protoni printr-un proces numit descompunere beta a neutronilor. Neutronul se descompune într-un proton și eliberează un electron și un antineutrino. Adăugarea unui proton la un nucleu atomic își schimbă identitatea elementului.
Reactoarele nucleare și acceleratoarele de particule pot bombarda ținte cu neutroni, protoni sau nuclei atomici. Pentru a forma elemente cu numere atomice mai mari de 118, nu este suficient să adăugați un proton sau un neutron la un element preexistent. Motivul este că nucleele supraeficienților care se află până în tabelul periodic pur și simplu nu sunt disponibile în nicio cantitate și nu durează suficient pentru a fi utilizate în sinteza elementelor. Deci, cercetătorii încearcă să combine nuclee mai ușoare care au protoni care se adaugă la numărul atomic dorit sau caută să facă nuclee care se descompun într-un element nou. Din păcate, din cauza perioadei scurte de înjumătățire și a numărului redus de atomi, este foarte greu să detectăm un element nou, cu atât mai puțin să verificăm rezultatul. Cei mai probabili candidați pentru elemente noi vor fi numărul atomic 120 și 126, deoarece se crede că au izotopi care ar putea dura suficient de mult pentru a fi detectați.
Elemente supererou în stele
Dacă oamenii de știință folosesc fuziunea pentru a crea elemente supraeficiente, o fac și stelele? Nimeni nu știe răspunsul cu siguranță, dar este probabil ca stelele să facă și elemente transuraniene. Cu toate acestea, deoarece izotopii au o durată de scurtă durată, numai produsele de degradare mai ușoare supraviețuiesc suficient de mult pentru a fi detectate.
surse
- Fowler, William Alfred; Burbidge, Margaret; Burbidge, Geoffrey; Hoyle, Fred (1957). „Sinteza elementelor în stele”. Recenzii despre Modern Physics. Voi. 29, Numărul 4, pp. 547–650.
- Greenwood, Norman N. (1997). "Evoluții recente privind descoperirea elementelor 100–111." Chimie pură și aplicată. 69 (1): 179–184. doi: 10.1351 / pac199769010179
- Heenen, Paul-Henri; Nazarewicz, Witold (2002). "Căutare de nuclee supraeviale." Știri Europhysics. 33 (1): 5–9. doi: 10.1051 / epn: 2002102
- Lougheed, R. W.; și colab. (1985). "Căutați elemente supraeficiente folosind 48Ca + 254Reacția Esg. " Revista fizică C. 32 (5): 1760–1763. doi: 10.1103 / PhysRevC.32.1760
- Silva, Robert J. (2006). „Fermium, Mendelevium, Nobelium și Lawrencium”. În Morss, Lester R.; Edelstein, Norman M..; Fuger, Jean (eds.). Chimia elementelor actinidelor și transactinidelor (Ediția a 3-a). Dordrecht, Olanda: Springer Science + Business Media. ISBN 978-1-4020-3555-5.