Stabilitetens ø

Stabilitetsøen  er en hypotetisk transuranregionisotopkortet , for hvilken (i overensstemmelse med teorien om skalstrukturen af ​​kernen M. Goeppert-Meyer og H. Jensen , tildelt Nobelprisen i fysik i 1963 ), pga. til den begrænsende fyldning af proton- og neutronskaller i kernen , når levetiden for isotoper væsentligt overstiger levetiden for "naboende" transuran - isotoper, hvilket muliggør en langvarig og stabil eksistens af sådanne elementer, herunder i naturen.

På øen, eller rettere sagt stabilitetens øer, er der toppe og nedstigninger af forskellige elementers relative stabilitet. I lang tid blev de mest fremtrædende kandidater til at tilhøre den første stabilitetsø betragtet som isotoper af elementer med serienumre 114 og 126 og følgelig de såkaldte magiske og dobbeltmagiske numeriske værdier af kerner ifølge skallen teori .

De første isotoper af grundstof 114 , syntetiseret ved Joint Institute for Nuclear Research (JINR) , har faktisk en atypisk lang halveringstid [1] , hvilket bekræfter skalteorien. I maj 2006 annoncerede russiske videnskabsmænd ledet af Yuri Oganesyan fra JINR, at det var lykkedes dem at bekræfte eksistensen af ​​den første langlivede isotop af grundstof 114 og opnået eksperimentel bekræftelse af eksistensen af ​​stabilitetens ø - under dette eksperiment desuden til tidligere udførte fysiske eksperimenter blev der udført kemisk identifikation af henfaldskæder [2] . Grundstoffet flerovium (114) blev ligesom grundstoffet livermorium (116) anerkendt af IUPAC i december 2011 og modtog et registreret officielt navn i maj 2012.

Andre mindre lyse elementer fra den første stabilitetsø er blevet syntetiseret og afventer officiel registrering - op til atomnummer 118 fra 2012. Der er også blevet gjort forsøg på at syntetisere følgende supertunge transuranelementer, herunder påstande om syntesen af ​​grundstoffet unbiquadium (124) og indirekte beviser for grundstofferne unbinylium (120) og unbihexium (126), som endnu ikke er blevet bekræftet. På samme tid, da man forsøgte at syntetisere grundstof 124 ved Large National Heavy Ion Accelerator ( GANIL ) i 2006-2008, viste målinger af direkte og forsinket fission af sammensatte kerner en stærk stabiliserende effekt af protonskallen, heller ikke så meget for Z = 114, men for Z = 120 [3] .

Syntesen af ​​nye elementer i stabilitetens ø fortsætter af internationale hold ved JINR i Rusland ( Dubna ), Helmholtz European Center for Heavy Ion Studies i Tyskland , Lawrence Berkeley National Laboratory og Livermore National Laboratory i USA , Institute for Fysisk og kemisk forskning i Japan og andre laboratorier [4] [5] .

Søgningen efter supertunge grundstoffer i naturen har endnu ikke været vellykket [6] . Opdagelsen af ​​grundstoffet sergenium (108) i landene i Cheleken i begyndelsen af ​​1970'erne. er ikke blevet bekræftet. I 2008 blev opdagelsen af ​​grundstoffet ecatorium-unbibium (122) i prøver af naturligt thorium [7] annonceret, men denne påstand er i øjeblikket bestridt baseret på nylige forsøg på at reproducere dataene ved hjælp af mere nøjagtige metoder. I 2011 rapporterede russiske videnskabsmænd [8] opdagelsen i meteoritstof af spor af kollisioner med partikler med atomnumre fra 105 til 130, hvilket kan være indirekte bevis på eksistensen af ​​stabile supertunge kerner [9] .

Halveringstid for de tungeste grundstoffer [10] [11] [12]
Nummer Navn Længst
levede isotop
produceret
Halveringstid
_
83 Bismuth 209 Bi 1,9×10 19 år gammel
84 Polonium 209po _ 125,2 ± 3,3 år
85 Astatin 210 kl 8,1 timer
86 Radon 222 Rn 3,8235 dage
87 Frankrig 223 Fr _ 22,0 min
88 Radium 226Ra _ 1600 år
89 Actinium 227ac _ 21,77 år gammel
90 Thorium 232th _ 1,41 × 10 10 år
91 Protactinium 231Pa _ 32800 år
92 Uranus 238 U 4,47 × 10 9 år
93 Neptunium 237Np _ 2,14 × 10 6 år
94 Plutonium 244 Pu 8,0 × 10 7 år
95 Americium 243 om morgenen 7400 år
96 Curium 247 cm _ 1,6 × 10 7 år
97 Berkelium 247 bk 1380 år
98 Californium 251 jfr 900 år
99 Einsteinium 252 Es 470 dage
100 Fermi 257 fm 100,5 dage
101 Mendelevium 258Md _ 51,5 dage
102 Nobelium 259 nr 58 min
103 Laurence 266Lr _ 10 timer
104 Rutherfordium 267 RF 1,3 timer
105 Dubnium 268db _ 28 timer
106 Seaborgium 269Sg _ 3,1 min
107 Bory 270 Bh 1 minut
108 Hassius 270 Hs 10 sek
109 Meitnerius 278 Mt 4,5 s
110 Darmstadt 281 Ds 13 sek
111 Røntgen 282Rg _ 2,1 min [13]
112 Copernicius 285 Cn 28 sek
113 Nihonium 286Nh _ 9,5 s
114 Flerovium 289 Fla 1,9 s
115 Muscovy 290 Mc 650 ms
116 Livermorium 293 Lv 57 ms
117 Tennessee 294 Ts 51 ms
118 Oganesson 294 Og 0,69 ms

Bemærk: For grundstofferne 109-118 er den længst levede isotop den tungeste opnåede. Det kan antages, at tungere, men uopnåede isotoper har en længere levetid.

Se også

Noter

  1. Yu. Ts. Oganessian et al. Målinger af tværsnit og henfaldsegenskaber af isotoper af grundstoffer 112, 114 og 116 produceret i fusionsreaktionerne 233.238 U, 242 Pu og 248 Cm+ 48 Ca  // Physical Review C. - American Physical Society, 2004. - T. 70 , nr. 6 . - S. 064609 . - doi : 10.1103/PhysRevC.70.064609 .  (Få adgang: 28. oktober 2012)
  2. Molchanov M. Opdagelsen er bekræftet  // I videnskabens verden . - 2006. - Nr. 7 (juli) . - S. 74-75 . Arkiveret fra originalen den 28. september 2007.
  3. M. Morjean et al. Direkte eksperimentelt bevis for meget lange fissionstider af supertunge grundstoffer  // The European Physical Journal D. - 2007 (preprint).  (Få adgang: 28. oktober 2012)
  4. Instituttet i Dubna blev det fjerde i verden med hensyn til antallet af opdagede isotoper Arkivkopi dateret 8. oktober 2011 på Wayback Machine // Lenta.ru , 10/5/2011.  (Få adgang: 28. oktober 2012)
  5. Isotoprangering afslører førende laboratorier Arkiveret 18. februar 2012 på Wayback Machine  // Nature , 10/4/2011   . (Få adgang: 28. oktober 2012)
  6. Valery Chumakov. Supertunge elementer  // I videnskabens verden . - 2016. - Nr. 5-6 . - S. 12-23 .
  7. Marinov A., Rodushkin I., Kolb D., Pape, A., Kashiv Y., Brandt R., Gentry RV, Miller HW Beviser for en langlivet supertung kerne med atommassenummer A=292 og atomnummer Z =~122 i naturlig Th  (engelsk) . - doi : 10.1142/S0218301310014662 . - arXiv : 0804.3869 .  (Få adgang: 28. oktober 2012)
  8. Spor af ultratunge kerner af galaktiske kosmiske stråler  opdaget // Fian-inform.ru. - 2011. Arkiveret 8. januar 2012.
  9. Polukhina N. G. Fremskridt inden for kernefysisk forskning i spordetektorer og udsigter til brug af sporteknikken i astrofysik, elementær partikelfysik og anvendt arbejde  // Uspekhi fizicheskikh nauk . - Det Russiske Videnskabsakademi , 2012. - T. 182 . - S. 656-669 . - doi : 10.3367/UFNr.0182.201206g.0656 .  (Få adgang: 28. oktober 2012)
  10. ↑ Emsley , J. Naturens byggesten  . - Oxford University Press , 2001. - S. 143-144, 458. - ISBN 0-19-850340-7 .
  11. Khuyagbaatar, J. 48 Ca+ 249 Bk fusionsreaktion, der fører til element Z = 117: Long-Lived α-Decaying 270 Db og Discovery of 266 Lr  // Physical Review Letters  : journal  . - 2014. - Bd. 112 . — S. 172501 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.112.172501 . - .
  12. Witze, A. Superheavy element 117 får debut . ScienceNews (6. april 2010). Hentet 6. april 2010. Arkiveret fra originalen 9. april 2010.
  13. Khuyagbaatar, J.; Yakushev, A.; Düllmann, Ch. E. et al. 48 Ca+ 249 Bk Fusionsreaktion, der fører til grundstof Z=117: Langtidslevet α-nedbrydende 270 Db og opdagelse af 266 Lr  // Physical Review Letters  : journal  . - 2014. - Bd. 112 , nr. 17 . — S. 172501 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.112.172501 . - . — PMID 24836239 .

Links