Suurin osa vuosien aikana löydetyistä elementeistä on tunnistettu Venäjän Dubnan ydintutkimuskeskuksessa. Tällä hetkellä jaksoittainen järjestelmä näyttää täysin epätavalliselta, mutta uusien elementtien etsiminen jatkuu.
Dmitry Ivanovich Mendelejevin nimen ympärillä on monia myyttejä. Esimerkiksi hän antoi merkittävän panoksen vodkan tuotantoon väitöskirjaansa alkoholin ja veden suhteesta, jonka venäläinen kemisti puolusti vuonna 1865 Pietarin teknillisessä instituutissa. Tai että loistava idea järjestää asiat sitten kemiallisten alkuaineiden kaaokseen tuli hänelle unessa vuonna 1869. Molemmista kummallisista tarinoista puuttuu kuitenkin luotettavaa näyttöä.
Tiedetään varmasti, että 148 vuotta sitten, 28. lokakuuta 1869, hän julkaisi jaksollisen kemiallisten alkuaineiden taulukon, joka lopulta tilasi tuolloin tunnetut 63 elementtiä sijoittamalla ne taulukon muotoon nousevassa järjestyksessä protonien lukumäärän mukaan.
Tämän avulla Mendelejev lopetti myös 50 vuoden etsinnän atomien massan ja alkuaineiden ominaisuuksien välisestä suhteesta: hänen jaksollisessa järjestelmässään karkeasti sanottuna alkalimetallit on ryhmitelty vasemmalle, inertit kaasut - oikealle, niiden väliin ovat siirtymämetallit, ei-metallit ja muut sarjat.
Harvinainen täydellisyys
Periaatteellisesta tärkeydestään huolimatta kausitaulukko ei ole vielä lopullinen. Tästä seuraa, että nykyisten 118 elementin lisäksi on monia muita. Heitä etsitään pienessä Venäjän kaupungissa Volgassa, noin 120 kilometriä Moskovasta pohjoiseen, nimeltään Dubna.
Tänä vuoden aikaan kaupunkia koristavat kirjavat puulehdet, jotka kohoavat pienten omakotitalojen yli. Kunnes tulet korkean aidan taakse piilotettuun yhteisen ydintutkimuslaitoksen (JINR) alueelle, on vaikea olettaa, että olet maailman merkittävässä tieteellisessä kaupungissa.
Mainosvideo:
Missä metsät ja sohvat hallitsivat vielä muutama vuosikymmen sitten, alkeishiukkasten fysiikan keskus avattiin vuonna 1956. 18 instituutista on löydetty 18 elementistä, jotka on sittemmin löydetty ympäri maailmaa.
Joten Dubna vaikutti siihen, että kaikki jaksollisen taulukon rivit ovat tällä hetkellä täytetty: vuoden 2016 alussa jaksollisen taulukon neljä uutta elementtiä tunnustettiin virallisesti, minkä vuoksi sen seitsemäs rivi valmistui. Viime vuoden marraskuussa he saivat lopulta viralliset nimensä: elementille, jonka sarjanumero 113, annettiin nimi Nihonium (Nh) Japanin kunniaksi (japanilainen Nihon), numero 115 - Muscovy (M) Moskovan kunniaksi, numero 117 - Tennessin (Ts) Yhdysvaltain Tennessee-osavaltion kunniaksi ja numero 118 - oganesson (Og) hänen perustajansa ja Dubin JINR: n ydinreaktiolaboratorion johtajan Yuri Oganesyanin kunniaksi.
Oganesson on tällä hetkellä elementti, jolla on korkein atomiluku 118 protonilla. Tämän tyyppisten raskaiden atomiatumien synteesi JINR: ssä tapahtuu hiukkastörmäysten kautta. Oganesson-elementti saatiin törmäämällä kalsium-isotoopin Ca-48 ytimet radioaktiiviseen metalliin Californium Cf-249.
Erinomainen tarkkuus
Kuten JINR-tutkija Andrei Popako korostaa, tässä tapauksessa on käytettävä erittäin tarkasti laskettua energia-arvoa: jos energia ei riitä, atomiatumit, vaikka ne lähestyvätkin toisiaan, lentävät toisistaan. Jos törmäyksessä on liikaa energiaa, ilmestyy uusia fragmentteja, mutta ei uusia atomiytimiä. "Uusien atomien luomiseksi ionienergian asettamisen tarkkuus ei saa ylittää yhtä prosenttia", Popako sanoo. Mutta erityisen korkeita energioita ei tarvita, "tästä syystä emme tarvitse niin suurta hadron-törmäystä kuin CERN.
Yli raskaiden alkuaineiden tuotantonopeus on vastaavasti rajoitettu: tällä hetkellä syntyy yksi oganessoniatomi kuukaudessa. Kyse ei ole vain perustutkimuksesta, vaan elementeillä on myös kaupallinen hinta. Radioaktiivista ainetta Californium Cf-252 myydään noin 27 miljoonalla dollarilla (noin 23 miljoonalla eurolla) grammaa kohden. Sitä käytetään esimerkiksi öljyteollisuudessa öljyä sisältävien muodostumien huokoisuuden ja läpäisevyyden analysointiin.
Tunkeutuakseen jaksollisen taulukon kahdeksanteen riviin, Popakon johtamat tutkijat aikovat aloittaa titaanilla, mutta se käyttäytyy silti kiihdyttimessä kemiallisesti erittäin aggressiivisesti. Tutkijoiden on ehkä etsittävä muuta lähtöainetta uusien elementtien synteesiä varten.
JINR: n ydinreaktioiden laboratorion teoreettisen osaston johtava tutkija Alexander Vladimirovich Karpov uskoo, että järjestelmän kahdeksas jakso ei koskaan täyty, puhumme yli 50 elementistä, joista yhtäkään ei ole vielä löydetty. Hänen neuvonsa: "Käytä jaksollista taulukkoa, kun se on nyt täynnä."
Tanja Traxler