Stabilumo sala yra ta nuostabi vieta, kur sunki izotopai apie elementai Laikykis pakankamai ilgai, kad būtų galima ištirti ir naudoti. „Sala“ yra radioizotopų jūroje, kuri taip greitai skyla į dukterinius branduolius mokslininkams sunku įrodyti, kad elementas egzistavo, daug mažiau naudokite izotopą praktiniam naudojimui taikymas.
Svarbiausios prekės: stabilumo sala
- stabilumo sala "Periodinės lentelės sritis" reiškia periodinės lentelės regioną, sudarytą iš ypač sunkių radioaktyviųjų elementų, turinčių bent vieną izotopą, kurio pusinės eliminacijos laikas yra gana ilgas.
- branduolinio korpuso modelis naudojamas prognozuoti „salų“ vietą, remiantis maksimalia jungties energijos tarp protonų ir neutronų maksimizavimu.
- Manoma, kad izotopus „saloje“ yra "stebuklingi skaičiai" protonų ir neutronų, leidžiančių jiems išlaikyti tam tikrą stabilumą.
- 126 elementasManoma, kad, jei jis kada nors bus gaminamas, jo izotopas turi pakankamai ilgą pusinės eliminacijos periodą, kad jį būtų galima ištirti ir naudoti.
Salos istorija
Glenas T. Seaborgas septintojo dešimtmečio pabaigoje sukūrė frazę „stabilumo sala“. Naudodamas branduolinio apvalkalo modelį, jis pasiūlė užpildyti tam tikro korpuso energijos lygius optimaliu skaičiumi protonai ir neutronai būtų maksimalus jungiamoji energija vienam nukleonui, leidžiant tam tikram izotopui būti ilgesniam pusė gyvenimo nei kiti izotopai, kurie neturėjo užpildytų apvalkalų. Izotopai, kurie užpildo branduolinius apvalkalus, turi vadinamuosius magiškus protonų ir neutronų skaičius.
Stabilumo salos radimas
Prognozuojama stabilumo salos vieta, remiantis žinomomis izotopų pusėjimo dalimis ir numatomais elementų pusėjimo periodais kurių nepastebėta, remiantis skaičiavimais, grindžiamais elementais, kurie elgiasi kaip tie, kurie yra virš jų periodinėje lentelėje (giminingieji) ir paisydami lygčių, atspindinčių reliatyvistinį poveikį.
Įrodymai, kad „stabilumo salos“ sąvoka yra patikimi, atsirado tada, kai fizikai sintezuodavo 117 elementą. Nors 117 izotopas labai greitai suyra, vienas iš jo skilimo grandinės produktų buvo likumrencio izotopas, kurio dar niekada nebuvo pastebėta. Šio izotopo, lawrencium-266, pusinės eliminacijos laikas yra 11 valandų, o tai yra ypač ilgas tokio sunkaus elemento atomo atotrūkis. Anksčiau žinomi legalrencio izotopai turėjo mažiau neutronų ir buvo daug mažiau stabilūs. Lawrencium-266 turi 103 protonus ir 163 neutronus, nurodant dar neatrastus stebuklinguosius skaičius, kurie gali būti naudojami formuojant naujus elementus.
Kurios konfigūracijos gali turėti stebuklingus skaičius? Atsakymas priklauso nuo to, ko klausiate, nes tai yra skaičiavimo klausimas ir nėra standartinių lygčių rinkinio. Kai kurie mokslininkai mano, kad stabilumo sala gali būti apie 108, 110 arba 114 protonus ir 184 neutronus. Kiti siūlo sferinį branduolį, kuriame yra 184 neutronai, tačiau 114, 120 arba 126 protonai gali veikti geriausiai. „Unbihexium-310“ (elementas 126) yra „dvigubai stebuklingas“, nes jo protonų skaičius (126) ir neutronų skaičius (184) yra ir stebuklingasis skaičius. Nepaisant to, kad pasukate magiškąjį kauliuką, duomenys, gauti iš 116, 117 ir 118 elementų sintezės, rodo, kad pusinės eliminacijos laikas didėja, neutronų skaičiui artėjant prie 184.
Kai kurie tyrinėtojai mano, kad geriausia stabilumo sala egzistuoja esant daug didesniam atominiam skaičiui, pavyzdžiui, aplink elementą 164 (164 protonai). Teoretikai tiria regioną, kuriame Z = 106–108, o N yra maždaug 160–164, kuris atrodo pakankamai stabilus beta irimo ir skilimo atžvilgiu.
Naujų elementų darymas iš stabilumo salos
Nors mokslininkai gali suformuoti naujus stabilius žinomų elementų izotopus, mes neturime technologijos, kur pereiti daug daugiau nei 120 (šiuo metu vykdomas darbas). Tikėtina, kad reikės sukonstruoti naują dalelių greitintuvą, galintį sufokusuoti objektą su didesne energija. Mes taip pat turėsime išmokti uždirbti daugiau žinomų sunkiųjų nuklidų būti tikslais kuriant šiuos naujus elementus.
Naujos atominės branduolio formos
Įprastas atominis branduolys primena tvirtą protonų ir neutronų rutulį, tačiau stabilumo saloje esančių elementų atomai gali įgauti naujas formas. Viena iš galimybių būtų burbulo formos arba tuščiaviduris branduolys, kuriame protonai ir neutronai sudarytų savotišką apvalkalą. Sunku net įsivaizduoti, kaip tokia konfigūracija gali paveikti izotopo savybes. Vis dėlto vienas dalykas yra tikras... dar nėra naujų elementų, todėl ateities periodinė lentelė atrodys labai skirtinga nuo tos, kurią naudojame šiandien.