Граници на периодичната таблица на елементите. Къде е щастливият остров на стабилността?

Има ли периодичната таблица на елементите "горна" граница - значи има ли теоретичен атомен номер за свръхтежък елемент, който би бил невъзможен за достигане в познатия физически свят? Руският физик Юрий Оганесян, на когото е кръстен елемент 118, смята, че такава граница трябва да съществува.

Според Оганесян, ръководител на лабораторията Флеров към Обединения институт за ядрени изследвания (ОИЯИ) в Дубна, Русия, съществуването на такава граница е резултат от релативистични ефекти. С увеличаването на атомния номер положителният заряд на ядрото се увеличава, а това от своя страна увеличава скоростта на електроните около ядрото, доближавайки се до границата на скоростта на светлината, обяснява физикът в интервю, публикувано в априлския брой на сп. . Нов учен. „Например, електроните, които са най-близо до ядрото в елемент 112, се движат със 7/10 от скоростта на светлината. Ако външните електрони се доближат до скоростта на светлината, това ще промени свойствата на атома, нарушавайки принципите на периодичната таблица“, казва той.

Създаването на нови свръхтежки елементи във физическите лаборатории е досадна задача. Учените трябва с най-голяма точност да балансират силите на привличане и отблъскване между елементарните частици. Това, което е необходимо, е "магически" брой протони и неутрони, които се "залепват" в ядрото с желания атомен номер. Самият процес ускорява частиците до една десета от скоростта на светлината. Има малък, но не нулев шанс за образуване на свръхтежко атомно ядро ​​от необходимия брой. Тогава задачата на физиците е да го охладят възможно най-бързо и да го „уловят” в детектора, преди да се разпадне. За целта обаче е необходимо да се получат съответните „суровини“ – редки, изключително скъпи изотопи на елементи с необходимия неутронен ресурс.

По същество, колкото по-тежък е елемент в трансактинидната група, толкова по-кратък е животът му. Елементът с атомен номер 112 има период на полуразпад 29 секунди, 116 - 60 милисекунди, 118 - 0,9 милисекунди. Смята се, че науката достига границите на физически възможната материя.

Оганесян обаче не е съгласен. Той представя гледната точка, че се намира в света на свръхтежките елементи. "Островът на стабилността". „Времето на разпадане на новите елементи е изключително кратко, но ако добавите неутрони към техните ядра, животът им ще се увеличи“, отбелязва тя. „Добавянето на осем неутрона към елементи с номера 110, 111, 112 и дори 113 удължава живота им със 100 XNUMX години. веднъж".

Наречен на Оганесян, елементът Оганесън принадлежи към групата на трансактинидите и има атомен номер 118. За първи път е синтезиран през 2002 г. от група руски и американски учени от Обединения институт за ядрени изследвания в Дубна. През декември 2015 г. той беше признат за един от четирите нови елемента от съвместната работна група IUPAC/IUPAP (група, създадена от Международния съюз по чиста и приложна химия и Международния съюз по чиста и приложна физика). Официалното именуване се състоя на 28 ноември 2016 г. Oganesson ma най-висок атомен номер i най-голямата атомна маса сред всички известни елементи. През 2002-2005 г. бяха открити само четири атома от изотопа 294.

Този елемент принадлежи към 18-та група на периодичната таблица, т.е. благородни газове (като първият му изкуствен представител), обаче, той може да покаже значителна реактивност, за разлика от всички други благородни газове. В миналото се смяташе, че оганесон е газ при стандартни условия, но настоящите прогнози сочат постоянно състояние на агрегиране при тези условия поради релативистичните ефекти, които Оганесиан спомена в интервюто, цитирано по-рано. В периодичната таблица той е в p-блока, като е последният корен на седмия период.

Както руските, така и американските учени исторически са предлагали различни имена за него. В крайна сметка обаче IUPAC реши да почете паметта на Ованесян, като призна големия му принос за откриването на най-тежките елементи в периодичната система. Този елемент е един от двата (до морския борг), наречени на жив човек.