Takmörk lotukerfis frumefna. Hvar er hamingjueyja stöðugleikans?

Hefur lotukerfið „efri“ mörk - er þá til fræðileg lotunúmer fyrir ofþungt frumefni sem ómögulegt væri að ná í hinum þekkta eðlisheimi? Rússneski eðlisfræðingurinn Yuri Oganesyan, sem frumefni 118 er nefnt eftir, telur að slík mörk hljóti að vera til.

Að sögn Oganesyan, yfirmanns Flerov rannsóknarstofunnar við Joint Institute for Nuclear Research (JINR) í Dubna í Rússlandi, er tilvist slíkra marka afleiðing af afstæðislegum áhrifum. Eftir því sem atómtalan eykst eykst jákvæð hleðsla kjarnans og það eykur aftur á móti hraða rafeinda í kringum kjarnann og nálgast hámarkshraða ljóssins, útskýrir eðlisfræðingurinn í viðtali sem birtist í aprílhefti tímaritsins. . Nýr vísindamaður. „Til dæmis ferðast rafeindirnar næst kjarnanum í frumefni 112 á 7/10 af ljóshraða. Ef ytri rafeindirnar nálguðust ljóshraða myndi það breyta eiginleikum atómsins og brjóta í bága við meginreglur lotukerfisins,“ segir hann.

Að búa til nýja ofurþunga þætti í eðlisfræðirannsóknarstofum er leiðinlegt verkefni. Vísindamenn verða, með ýtrustu nákvæmni, að koma jafnvægi á aðdráttarafl og fráhrindingu milli frumkorna. Það sem þarf er „töfrafjöldi“ róteinda og nifteinda sem „líma sig saman“ í kjarnanum með þá atómtölu sem óskað er eftir. Ferlið sjálft hraðar agnunum upp í tíunda af ljóshraða. Það eru litlar líkur á því að ofþungur atómkjarna myndist af tilskildum fjölda en ekki núll. Þá er verkefni eðlisfræðinga að kæla það eins fljótt og auðið er og „fanga“ það í skynjaranum áður en það eyðist. Hins vegar, til þess er nauðsynlegt að fá viðeigandi "hráefni" - sjaldgæfar, mjög dýrar samsætur frumefna með nauðsynlegum nifteindaauðlindum.

Í meginatriðum, því þyngri frumefni í transaktíníðhópnum, því styttri líftími þess. Frumefnið með atómnúmerið 112 hefur helmingunartíma 29 sekúndur, 116 - 60 millisekúndur, 118 - 0,9 millisekúndur. Talið er að vísindin nái takmörkum líkamlegs mögulegs efnis.

Oganesyan er hins vegar ósammála því. Hann setur fram það sjónarmið að hann sé í heimi ofurþungra frumefna. "Eyja stöðugleikans". „Rónunartími nýrra frumefna er mjög stuttur, en ef þú bætir nifteindum við kjarna þeirra mun líftími þeirra aukast,“ segir hún. „Að bæta átta nifteindum við frumefni númeruð 110, 111, 112 og jafnvel 113 lengir líf þeirra um 100 ár. einu sinni".

Nefnt eftir Oganesyan, frumefni Oganesson tilheyrir hópi transaktíníða og hefur atómnúmer 118. Það var fyrst búið til árið 2002 af hópi rússneskra og bandarískra vísindamanna frá Joint Institute for Nuclear Research í Dubna. Í desember 2015 var það viðurkennt sem einn af fjórum nýju þáttunum af IUPAC/IUPAP Joint Working Group (hópur stofnaður af International Union of Pure and Applied Chemistry og International Union of Pure and Applied Physics). Opinber nafngift átti sér stað þann 28. nóvember 2016. Oganesson ma hæsta atómnúmer i stærsti atómmassi meðal allra þekktra þátta. Á árunum 2002-2005 fundust aðeins fjögur atóm af 294 samsætunni.

Þetta frumefni tilheyrir 18. flokki lotukerfisins, þ.e. eðallofttegunda (þar sem það er fyrsti gervi fulltrúi þess) getur það hins vegar sýnt verulega hvarfgirni, ólíkt öllum öðrum eðallofttegundum. Áður fyrr var talið að oganesson væri gas við staðlaðar aðstæður, en núverandi spár benda til stöðugrar samsöfnunar við þessar aðstæður vegna afstæðislegra áhrifa sem Oganessian nefndi í viðtalinu sem áður var vitnað til. Í lotukerfinu er það í p-blokkinni, sem er síðasta rót sjöunda tímabilsins.

Bæði rússneskir og bandarískir fræðimenn hafa í gegnum tíðina lagt til mismunandi nöfn fyrir það. Í lokin ákvað IUPAC hins vegar að heiðra minningu Hovhannisyans með því að viðurkenna frábært framlag hans til uppgötvunar þyngstu frumefna í lotukerfinu. Þessi þáttur er annar af tveimur (við hlið sjávarborgarinnar) sem kenndur er við lifandi manneskju.