Dmitri Mendeleev zaslužan je za izradu prve periodične tablice koja podsjeća na moderna periodična tablica. Njegov je stol poredao elemente povećavajući atomska težina (koristimo atomski broj danas). Mogao je vidjeti ponavljajući trendoviili periodičnost u svojstvima elemenata. Tablica bi se mogla koristiti za predviđanje postojanja i karakteristika elemenata koji nisu otkriveni.
Kad pogledate na moderna periodična tablica, nećete vidjeti praznine i razmake po redoslijedu elemenata. Novi elementi se više točno ne otkrivaju. Međutim, mogu se napraviti pomoću akceleratora čestica i nuklearnih reakcija. novi element je izrađena dodavanjem protona (ili više od jednog) ili neutrona na postojeći element. To se može postići razbijanjem protona ili neutrona u atome ili sudaranjem atoma jedno s drugim. Posljednjih nekoliko elemenata u tablici imat će brojeve ili imena, ovisno o tome koju tablicu koristite. Svi novi elementi su visoko radioaktivni. Teško je dokazati da ste napravili novi element, jer se tako brzo raspada.
Ključni postupci: kako se otkrivaju novi elementi
- Dok su istraživači pronašli ili sintetizirali elemente s atomskim brojevima 1 do 118, a periodična se tablica čini punom, vjerojatno će se napraviti dodatni elementi.
- Preteški elementi izrađeni su udarom na postojeće elemente protonima, neutronima ili drugim atomskim jezgrama. Koriste se procesi transmutacije i fuzije.
- Neki su teži elementi vjerojatno napravljeni unutar zvijezda, ali budući da imaju tako kratak poluživot, nisu ih preživjeli ni danas.
- U ovom trenutku, problem je manje u stvaranju novih elemenata nego u otkrivanju istih. Proizvedeni atomi često propadaju prebrzo da bi ih se pronašlo. U nekim slučajevima verifikacija može doći iz promatranja kćerkinih jezgara koje su propadle, ali nisu mogle proizaći iz bilo koje druge reakcije, osim korištenja željenog elementa kao matične jezgre.
Procesi koji čine nove elemente
Elementi koji se danas nalaze na Zemlji rođeni su u zvijezdama pomoću nukleosinteze ili su se formirali kao produkti raspada. Svi elementi od 1 (vodik) do 92 (uran) javljaju se u prirodi, iako elementi 43, 61, 85 i 87 proizlaze iz radioaktivnog raspada torija i urana. Neptunijum i plutonij također su otkriveni u prirodi, u stijeni bogatoj uranom. Ta dva elementa su rezultat zauzimanja neutrona uranom:
238U + n → 239U → 239Np → 239Pu
Ovdje je ključno da bombardiranje elementa neutronima može stvoriti nove elemente, jer se neutroni mogu pretvoriti u protone procesom nazvanim beta-raspadanje neutrona. Neutron propada u proton i oslobađa elektron i antineutrino. Dodavanjem protona atomskom jezgru mijenja se njegov identitet.
Nuklearni reaktori i akceleratori čestica mogu bombardirati ciljeve neutronima, protonima ili atomskim jezgrama. Za formiranje elemenata s atomskim brojevima većim od 118, nije dovoljno dodati proton ili neutron prethodno postojećem elementu. Razlog je taj što jezgre super-težišta koje se nalaze u periodičkoj tablici jednostavno nisu dostupne u bilo kojoj količini i ne traju dovoljno dugo da bi bile korištene u sintezi elemenata. Dakle, istraživači nastoje kombinirati lakše jezgre koje imaju protone koji se zbroje do željenog atomskog broja ili žele napraviti jezgre koje propadaju u novi element. Nažalost, zbog kratkog poluživa i malog broja atoma, vrlo je teško otkriti novi element, a puno manje potvrditi rezultat. Najvjerojatniji kandidati za nove elemente bit će atomskog broja 120 i 126 jer se vjeruje da imaju izotope koji mogu trajati dovoljno dugo da ih se otkriju.
Preteški elementi u zvijezdama
Ako znanstvenici koriste fuziju za stvaranje superteških elemenata, čine li ih i zvijezde? Nitko ne zna odgovor za sigurno, ali vjerojatno zvijezde čine i transuranijeve elemente. Međutim, budući da su izotopi tako kratkotrajni, samo lakši produkti raspada prežive dovoljno dugo da ih se može otkriti.
izvori
- Fowler, William Alfred; Burbidge, Margaret; Burbidge, Geoffrey; Hoyle, Fred (1957). "Sinteza elemenata u zvijezdama." Recenzije moderne fizike. Vol. 29, broj 4, str. 547–650.
- Greenwood, Norman N. (1997). "Najnovija zbivanja u vezi s otkrićem elemenata 100-111." Čista i primijenjena kemija. 69 (1): 179–184. doi: 10.1351 / pac199769010179
- Heenen, Paul-Henri; Nazarewicz, Witold (2002). "Potraga za superteškim jezgrama." Europhysics News. 33 (1): 5–9. doi: 10.1051 / epn: 2002102
- Lougheed, R. W.; i sur. (1985). Msgstr "Pretražite superteške elemente pomoću 48Ca + 254Esg reakcija. " Fizički pregled C. 32 (5): 1760–1763. doi: 10.1103 / PhysRevC.32.1760
- Silva, Robert J. (2006). "Fermij, Mendelevium, Nobelium i Lawrencium." U Morssu, Lester R.; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (ur.). Kemija elemenata aktinida i transakktina (3. izd.). Dordrecht, Nizozemska: Springer Science + Business Media. ISBN 978-1-4020-3555-5.