元素の周期表の限界。 幸せな安定の島はどこですか？

元素の周期表には「上限」があるのでしょうか。つまり、既知の物理世界では達成不可能な超重元素の理論上の原子番号は存在するのでしょうか? 元素 118 の名前の由来となったロシアの物理学者ユーリ・オガネシアンは、そのような限界は存在すべきだと信じている。

ロシアのドゥブナにある共同核研究所（JINR）のフレロフ研究室所長オガネシアン氏によると、このような限界の存在は相対論的効果の結果であるという。 原子番号が増加するにつれて原子核の正電荷が増加し、これにより原子核の周りを移動する電子の速度が増加し、光速の限界に近づくと物理学者は112月号に掲載されたインタビューで説明している雑誌の。 新人科学者。 「たとえば、元素7の原子核に最も近い電子は光の10/XNUMXの速度で移動します。 外側の電子が光の速度に近づくと、原子の性質が変化し、周期表の原則に違反します」と彼は言います。

物理学研究室で新しい超重元素を作成するのは退屈な作業です。 科学者は、素粒子間の引力と反発力のバランスを極めて正確に調整する必要があります。 必要なのは、希望する原子番号を持つ原子核内で「凝集」する陽子と中性子の「魔法の」数です。 このプロセス自体は粒子を光速の XNUMX 分の XNUMX まで加速します。 必要な数の超重原子核が形成される可能性は、低いですがゼロではありません。 物理学者の仕事は、それをできるだけ早く冷却し、崩壊する前に検出器に「捕捉」することです。 ただし、そのためには、適切な「原材料」、つまり必要な中性子資源を備えた希少で非常に高価な元素の同位体を入手する必要があります。

基本的に、トランスアクチニド基の元素が重ければ重いほど、その寿命は短くなります。 原子番号 112 の元素の半減期は 29 秒、116 の半減期は 60 ミリ秒、118 の半減期は 0,9 ミリ秒です。 科学は物理的に可能な物質の限界に到達すると考えられています。

しかし、オガネシアンはこれに同意しない。 彼は、自分が超重元素の世界にいるという視点を表しています。 「安定の島」。 「新しい元素の崩壊時間は非常に短いですが、その原子核に中性子を追加すると、その寿命は長くなります」と彼女は指摘します。 「110、111、112、さらには 113 番の元素に 100 個の中性子を追加すると、その寿命が XNUMX 年延びます。 一度"。

元素オガネシアンにちなんで名付けられました オガネソン トランスアクチニドグループに属し、原子番号は 118 です。 2002年にドゥブナの共同核研究所のロシアとアメリカの科学者グループによって初めて合成された。 2015 年 28 月、IUPAC/IUPAP 共同作業グループ (国際純粋応用化学連合と国際純粋応用物理連合によって設立されたグループ) によって 2016 つの新元素の XNUMX つとして認められました。 正式な命名は XNUMX 年 XNUMX 月 XNUMX 日に行われました。 オガネソン・マ 最大の原子番号 i 最大原子量 すべての既知の要素の中で。 2002 年から 2005 年にかけて、同位体 294 の原子は XNUMX 個だけ発見されました。

この元素は周期表の第 18 族に属します。 希ガス （その最初の人工代表である）しかし、他のすべての希ガスとは異なり、顕著な反応性を示す可能性があります。 過去には、オガネッソンは標準条件下では気体であると考えられていましたが、現在の予測では、オガネッソン氏が前述のインタビューで言及した相対論的効果により、これらの条件下では物質の一定の状態が存在すると指摘されています。 周期表では、それは p ブロックにあり、第 XNUMX 周期の最後の根です。

ロシアとアメリカの科学者は歴史的に、それに異なる名前を提案してきました。 しかし最終的に、IUPACは、周期表の最も重い元素の発見に対するオガネシアンの多大な貢献を認め、オガネシアンの記憶を称えることを決定した。 この要素は、生きている人物にちなんで名付けられた XNUMX つの要素 (シーボーグの隣) のうちの XNUMX つです。