Межы перыядычнай табліцы элементаў. Дзе шчаслівы востраў стабільнасці?
Ці ёсць у перыядычнай табліцы элементаў «верхняя» мяжа — дык ці існуе тэарэтычны атамны нумар звышцяжкага элемента, якога немагчыма было б дасягнуць у вядомым фізічным свеце? Расійскі фізік Юрый Аганесян, у гонар якога названы элемент 118, лічыць, што такая мяжа павінна існаваць.
Па словах Аганесяна, кіраўніка лабараторыі Флёрава ў Аб'яднаным інстытуце ядзерных даследаванняў (АІЯД) у Дубне, Расія, існаванне такой мяжы з'яўляецца вынікам рэлятывісцкіх эфектаў. Па меры росту атамнага нумара павялічваецца дадатны зарад ядра, а гэта, у сваю чаргу, павялічвае хуткасць руху электронаў вакол ядра, набліжаючыся да мяжы хуткасці святла, - тлумачыць фізік у інтэрв'ю, апублікаваным у красавіцкім нумары часопіса. «НьюСаентыст». «Напрыклад, электроны, змешчаныя бліжэй за ўсё да ядра ў элеменце 112, рухаюцца са хуткасцю 7/10 хуткасці святла. Калі б вонкавыя электроны наблізіліся да хуткасці святла, гэта змяніла б уласцівасці атама, парушыўшы прынцыпы перыядычнай табліцы», – кажа ён.
Стварэнне новых звышцяжкіх элементаў у фізічных лабараторыях - стомная задача. Навукоўцы павінны з лімітавай дакладнасцю ўраўнаважыць сілы прыцягнення і адштурхванні паміж элементарнымі часціцамі. Што неабходна, дык гэта "магічная" колькасць пратонаў і нейтронаў, якія "зліпаюцца" у ядры з жаданым атамным нумарам. Сам працэс паскарае часціцы да дзесятай часткі хуткасці святла. Ёсць невялікі, але не нулявы шанец адукацыі звышцяжкага атамнага ядра патрэбнага ліку. Тады задача фізікаў - як мага хутчэй астудзіць яго і "злавіць" у дэтэктары да таго, як ён распадзецца. Аднак для гэтага неабходна атрымаць адпаведную "сыравіну" - рэдкія, надзвычай дарагія ізатопы элементаў з патрабаванымі нейтроннымі рэсурсамі.
Па сутнасці, чым цяжэйшы элемент у групе трансактынідаў, тым карацейшае яго жыццё. Элемент з атамным нумарам 112 мае перыяд паўраспаду 29 секунд, 116 - 60 мілісекунд, 118 - 0,9 мілісекунды. Лічыцца, што навука дасягае межаў фізічна магчымай матэрыі.
Аднак Аганесян не згодзен. Ён уяўляе пункт гледжання, што ён знаходзіцца ў свеце звышцяжкіх элементаў. «Востраў стабільнасці». "Час распаду новых элементаў надзвычай кароткі, але калі вы дадасце нейтроны ў іх ядры, іх час жыцця павялічыцца", – адзначае яна. «Даданне васьмі нейтронаў да элементаў з нумарамі 110, 111, 112 і нават 113 падаўжае іх жыццё на 100 XNUMX гадоў. раз».
Названы ў гонар Аганесяна, элемент Аганэсан належыць да групы трансактынідаў і мае атамны нумар 118. Упершыню ён быў сінтэзаваны ў 2002 годзе групай расійскіх і амерыканскіх вучоных з Аб'яднанага інстытута ядзерных даследаванняў у Дубне. У снежні 2015 года ён быў прызнаны адным з чатырох новых элементаў Сумеснай працоўнай групай IUPAC/IUPAP (група, створаная Міжнародным саюзам тэарэтычнай і прыкладной хіміі і Міжнародным саюзам тэарэтычнай і прыкладной фізікі). Афіцыйнае прысваенне імя адбылося 28 лістапада 2016 года. Oganesson ma найвышэйшы атамны нумар i самая вялікая атамная маса сярод усіх вядомых элементаў. У 2002-2005 гадах было выяўлена ўсяго чатыры атамы ізатопа 294.
Гэты элемент ставіцца да 18-й групы табліцы Мендзялеева, г.зн. высакародныя газы (будучы яго першым штучным прадстаўніком), аднак можа праяўляць значную рэакцыйную здольнасць, у адрозненне ад усіх іншых высакародных газаў. У мінулым лічылася, што аганесон будзе газам пры стандартных умовах, але бягучыя прагнозы паказваюць на пастаянны агрэгатны стан у гэтых умовах з-за рэлятывісцкіх эфектаў, пра якія Аганесян згадаў у інтэрв'ю, працытаваным раней. У перыядычнай табліцы ён знаходзіцца ў p-блоку, з'яўляючыся апошнім коранем сёмага перыяду.
І расійскія, і амерыканскія вучоныя гістарычна прапаноўвалі яму розныя імёны. У рэшце рэшт, аднак, ІЮПАК вырашыў ушанаваць памяць Аганесяна, прызнаўшы яго вялікі ўклад у адкрыццё самых цяжкіх элементаў перыядычнай табліцы. Гэты элемент - адзін з двух (побач з сібаргай), названых у гонар жывога чалавека.
