Limiti della tavola periodica degli elementi. Dov'è l'isola felice della stabilità?
La tavola periodica degli elementi ha un limite "superiore" - quindi esiste un numero atomico teorico per un elemento superpesante che sarebbe impossibile da raggiungere nel mondo fisico conosciuto? Il fisico russo Yuri Oganesyan, da cui prende il nome l'elemento 118, ritiene che un tale limite debba esistere.
Secondo Oganesyan, capo del laboratorio Flerov presso il Joint Institute for Nuclear Research (JINR) di Dubna, in Russia, l'esistenza di un tale limite è il risultato di effetti relativistici. All'aumentare del numero atomico, aumenta la carica positiva del nucleo, e questo, a sua volta, aumenta la velocità degli elettroni attorno al nucleo, avvicinandosi al limite di velocità della luce, spiega il fisico in un'intervista pubblicata sul numero di aprile della rivista . Nuovo scienziato. “Ad esempio, gli elettroni più vicini al nucleo nell'elemento 112 viaggiano a 7/10 della velocità della luce. Se gli elettroni esterni si avvicinassero alla velocità della luce, cambierebbero le proprietà dell'atomo, violando i principi della tavola periodica", dice.
Creare nuovi elementi superpesanti nei laboratori di fisica è un compito noioso. Gli scienziati devono, con la massima precisione, bilanciare le forze di attrazione e repulsione tra le particelle elementari. Ciò che serve è un numero "magico" di protoni e neutroni che "si attacchino" nel nucleo con il numero atomico desiderato. Il processo stesso accelera le particelle fino a un decimo della velocità della luce. C'è una piccola, ma non zero, possibilità di formazione di un nucleo atomico superpesante del numero richiesto. Quindi il compito dei fisici è raffreddarlo il più rapidamente possibile e "catturarlo" nel rivelatore prima che decada. Tuttavia, per questo è necessario ottenere le "materie prime" appropriate: isotopi rari ed estremamente costosi di elementi con le risorse di neutroni richieste.
In sostanza, più un elemento è pesante nel gruppo dei transattinidi, più breve è la sua vita. L'elemento con numero atomico 112 ha un'emivita di 29 secondi, 116 - 60 millisecondi, 118 - 0,9 millisecondi. Si ritiene che la scienza raggiunga i limiti della materia fisicamente possibile.
Tuttavia, Oganesyan non è d'accordo. Presenta il punto di vista di essere nel mondo degli elementi superpesanti. "Isola della stabilità". "Il tempo di decadimento dei nuovi elementi è estremamente breve, ma se si aggiungono neutroni ai loro nuclei, la loro durata aumenterà", osserva. “L'aggiunta di otto neutroni agli elementi numerati 110, 111, 112 e persino 113 estende la loro vita di 100 anni. una volta".
Prende il nome da Oganesyan, l'elemento Oganesson appartiene al gruppo dei transattinidi e ha numero atomico 118. È stato sintetizzato per la prima volta nel 2002 da un gruppo di scienziati russi e americani del Joint Institute for Nuclear Research di Dubna. Nel dicembre 2015 è stato riconosciuto come uno dei quattro nuovi elementi dal Gruppo di lavoro congiunto IUPAC/IUPAP (un gruppo creato dall'Unione internazionale di chimica pura e applicata e dall'Unione internazionale di fisica pura e applicata). La denominazione ufficiale è avvenuta il 28 novembre 2016. Oganesson ma numero atomico più alto i massa atomica più grande tra tutti gli elementi conosciuti. Nel 2002-2005 sono stati scoperti solo quattro atomi dell'isotopo 294.
Questo elemento appartiene al 18° gruppo della tavola periodica, cioè gas nobili (essendo il suo primo rappresentante artificiale), tuttavia, può mostrare una reattività significativa, a differenza di tutti gli altri gas nobili. In passato si pensava che l'oganesson fosse un gas in condizioni standard, ma le attuali previsioni indicano un costante stato di aggregazione in queste condizioni a causa degli effetti relativistici menzionati da Oganessian nell'intervista citata in precedenza. Nella tavola periodica, è nel blocco p, essendo l'ultima radice del settimo periodo.
Sia gli studiosi russi che quelli americani hanno storicamente proposto nomi diversi per esso. Alla fine, tuttavia, la IUPAC ha deciso di onorare la memoria di Hovhannisyan riconoscendo il suo grande contributo alla scoperta degli elementi più pesanti della tavola periodica. Questo elemento è uno dei due (accanto al seaborg) che prendono il nome da una persona vivente.
