Dmitrijus Mendelejevas yra įskaitytas už pirmosios periodinės lentelės, panašios į modernus periodinis stalas. Jo stalas užsakė elementus didindamas atominis svoris (mes naudojame atominis skaičius šiandien). Jis galėjo pamatyti pasikartojančios tendencijosarba periodiškumas elementų savybėse. Jo lentelę buvo galima panaudoti numatant dar neatrastų elementų egzistavimą ir savybes.
Kai žiūrite į modernus periodinis stalas, nematysite spragų ir tarpų elementų tvarka. Nauji elementai nėra tiksliai atrasti. Tačiau juos galima pagaminti naudojant dalelių greitintuvus ir branduolines reakcijas. A naujas elementas yra pagamintas pridedant protoną (arba daugiau nei vieną) arba neutroną iki buvusio elemento. Tai gali būti padaryta sutriuškinant protonus ar neutronus į atomus arba susidūrę atomai tarpusavyje. Paskutiniai keli lentelės elementai turės skaičius arba pavadinimus, atsižvelgiant į tai, kurią lentelę naudojate. Visi iš nauji elementai yra labai radioaktyvūs. Sunku įrodyti, kad sukūrei naują elementą, nes jis taip greitai suyra.
Svarbiausios prekės: kaip atrasti nauji elementai
- Nors tyrėjai rado ar susintetino elementus, kurių atominis skaičius nuo 1 iki 118, o periodinė lentelė atrodo pilna, greičiausiai bus pagaminta papildomų elementų.
- Ypač sunkūs elementai yra sukuriami smogiant esamiems elementams su protonais, neutronais ar kitais atominiais branduoliais. Naudojami transmutacijos ir suliejimo procesai.
- Kai kurie sunkesni elementai greičiausiai susidaro žvaigždėse, tačiau, kadangi jų pusinės eliminacijos laikas yra toks trumpas, jie neišliko, kad šiandien jų būtų Žemėje.
- Šiuo metu problema yra ne tiek naujų elementų kūrime, nei jų aptikime. Gaminami atomai dažnai greitai suyra, kad juos būtų galima rasti. Kai kuriais atvejais patikrinimas gali būti atliekamas stebint dukterinius branduolius, kurie suiro, bet negalėjo atsirasti dėl jokios kitos reakcijos, išskyrus tai, kad kaip pirminį branduolį buvo naudojamas norimas elementas.
Procesai, kurie sukuria naujus elementus
Šiandien Žemėje randami elementai gimė žvaigždėse vykstant nukleosintezei arba kitaip jie susidarė kaip skilimo produktai. Visi elementai nuo 1 (vandenilis) iki 92 (uranas) yra gamtoje, nors 43, 61, 85 ir 87 elementai susidaro dėl torio ir urano radioaktyvaus skilimo. Neptūnas ir plutonis taip pat buvo aptikti gamtoje, urano turtingoje uolienoje. Šie du elementai atsirado dėl urano neutronų surinkimo:
238U + n → 239U → 239Ne → 239Pu
Svarbiausia, kad bombarduodamas elementą neutronai gali gauti naujų elementų, nes neutronai gali virsti protonais, vadinami neutronų beta irimu. Neutronas suyra į protoną ir išskiria elektroną bei antineutriną. Pridėjus protoną atominiame branduolyje, pasikeičia jo elemento tapatumas.
Branduoliniai reaktoriai ir dalelių greitintuvai gali bombarduoti taikinius neutronais, protonais ar atominiais branduoliais. Norint suformuoti elementus, kurių atominis skaičius didesnis nei 118, nepakanka pridėti protono ar neutrono prie jau esančio elemento. Priežastis ta, kad labai periodiškų branduolių, esančių periodinėje lentelėje, paprasčiausiai nėra jokiu kiekiu ir jie trunka pakankamai ilgai, kad būtų naudojami elementų sintezėje. Taigi tyrėjai siekia sujungti lengvesnius branduolius, turinčius protonus, kurie padidina norimą atominį skaičių, arba jie siekia branduolius, kurie suyra, paversti nauju elementu. Deja, dėl trumpo pusinės eliminacijos periodo ir mažo atomų skaičiaus labai sunku aptikti naują elementą, juo labiau patikrinti rezultatą. Labiausiai tikėtini kandidatai į naujus elementus bus atominis skaičius 120 ir 126, nes manoma, kad jie turi izotopų, kurie gali būti pakankamai ilgi, kad juos būtų galima aptikti.
Ypač stulbinantys elementai žvaigždėse
Jei mokslininkai, naudodami sintezę, sukuria ypač sunkius elementus, ar žvaigždės juos taip pat gamina? Niekas nežino atsakymo tam tikriems dalykams, tačiau greičiausiai žvaigždės taip pat gamina transuranio elementus. Kadangi izotopai yra tokie trumpalaikiai, tik lengvesni skilimo produktai išlieka pakankamai ilgi, kad juos būtų galima aptikti.
Šaltiniai
- Fowleris, Williamas Alfredas; Burbidžas, Margaret; Burbidžas, Geoffrey; Hoyle'as, Fredas (1957). "Žvaigždžių elementų sintezė". Šiuolaikinės fizikos apžvalgos. Tomas 29, 4 leidimas, p. 547–650.
- Greenwood, Normanas N. (1997). "Naujausi pokyčiai, susiję su 100–111 elementų atradimu." Grynoji ir taikomoji chemija. 69 (1): 179–184. doi: 10.1351 / pac199769010179
- Heenen, Paul-Henri; Nazarewicz, Witold (2002). "Ypač sunkaus branduolio ieškojimas". Europhysics naujienos. 33 (1): 5–9. „doi“: 10.1051 / epn: 2002102
- Lougheed, R W.; et al. (1985). "Ieškokite ypač sunkių elementų naudodami 48Ca + 254Esg reakcija “. Fizinė apžvalga C. 32 (5): 1760–1763. „doi“: 10.1103 / „PhysRevC.32.1760“
- Silva, Robertas J. (2006). "Fermis, Mendelevium, Nobelium ir Lawrencium". Morss, Lester R.; Edelstein, Norman M.; Fugeris, Jeanas (red.). Aktinidų ir transaktinidų elementų chemija (3-asis leidimas). Dordrechtas, Nyderlandai: „Springer Science“ + verslo žiniasklaida. ISBN 978-1-4020-3555-5.