velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Получение новых частей

Российские и южноамериканские ученые сделали два новых элемента таблицы Менделеева, воспользовавшись для этого металлом, используемым обычно в датчиках пожарной сигнализации





Ученые из 2-ух ведущих российских и американских ядерных исследовательских центров забросили гонку вооружений и, занявшись в конце концов делом, сделали два новых элемента. Если какие-либо независящие исследователи подтвердят их результаты, новые элементы будут окрещены «унунтриум» и «унунпентиум». Химики и физики всего мира, не обращая внимания на уродливые наименования, выражают экстаз по поводу этого заслуги. Кен Муди, управляющий американской команды, базирующейся в Ливерморской государственной лаборатории Лоуренса, заявляет: «Таким образом для повторяющейся таблицы открываются новые перспективы».


Повторяющаяся таблица, на которую ссылается Муди, – это всем знакомый плакат, украшающий стенки хоть какого помещения, где могут повстречаться больше 2-ух химиков сразу. Все мы изучали ее на уроках химии в старших классах либо на младших курсах Университета. Таблица эта предназначена для того, чтоб разъяснить, почему разные элементы вступают в соединения так, а не по другому. Хим элементы расположены в ней в серьезном согласовании с атомным весом и хим качествами. Относительное положение того либо другого элемента помогает предсказать, в какие дела он будет вступать с другими элементами. После сотворения 113-го и 115-го общее число узнаваемых науке частей достигнуло 116-ти (117-ти, если считать и элемент с порядковым номером 118, синтез которого уже следили в Дубне в 2002 году, но официально это открытие пока не доказано. – Редакция «ПМ»).


История сотворения повторяющейся таблицы началась в 1863 году (вобщем, и ранее делались застенчивые пробы: в 1817 году И.В. Дёберейнер попробовал соединить элементы в триады, а в 1843-м Л. Гмелин попробовал расширить эту систематизацию тетрадами и пентадами. – Редакция «ПМ»), когда юный французский геолог Александр-Эмиль Бегуйе де Шанкуртуа расположил все известные к тому времени элементы в цепочку в согласовании с их атомным весом. Потом ленточку с этим перечнем он обернул вокруг цилиндра, и вышло так, что химически подобные элементы выстроились столбиками. По сопоставлению с способом проб и ошибок – единственным исследовательским подходом, которым воспользовались тогдашние химики, – этот фокус с ленточкой смотрелся конструктивным шагом вперед, хотя суровых практических результатов он не принес.


Приблизительно в то же самое время юный британский химик Джон А.Р. Ньюландс точно так же экспериментировал с обоюдным расположением частей. Он отметил, что хим группы повторяются через каждые восемь частей (подобно ноткам, потому создатель именовал свое открытие «законом октав». – Редакция «ПМ»). Полагая, что впереди величавое открытие, он гордо выступил с сообщением перед Английским хим обществом. Как досадно бы это не звучало! Старшие, более ограниченные члены этого общества зарубили эту идею, объявив ее бредом, и на долгие и длительные годы она была предана забвению. (Не стоит очень винить ограниченных ученых – «закон октав» верно предвещал характеристики только первых семнадцати частей. – Редакция «ПМ»).


Русское возрождение


В XIX веке обмен научной информацией шел не так интенсивно, как на данный момент. Поэтому и логично, что до возрождения позабытой идеи прошло еще 5 лет. Сейчас озарение явилось русскому химику Дмитрию Ивановичу Менделееву и его германскому сотруднике Юлиусу Лотару Мейеру. Работая независимо друг от друга, они додумались расположить хим элементы в семь столбцов. Положение каждого элемента задавалось его хим и физическими качествами. И вот здесь, как это ранее увидели де Шанкуртуа и Ньюландс, элементы самопроизвольно слились в группы, которые можно было бы именовать «химическими семействами».


Менделееву удалось поглубже заглянуть в смысл происходящего. В итоге появилась таблица с пустыми клеточками, точно показывающими те места, где следует находить еще не открытые элементы. Это озарение смотрится еще больше фантастичным, если вспомнить, что в те времена ученые не имели никакого представления о структуре атомов.


В течение последующего столетия повторяющаяся таблица становилась все более и поболее информативной. Из обычный приведенной тут схемки она разрослась в гигантскую простыню, включив в себя удельный вес, магнитные характеристики, точки плавления и кипения. Сюда же можно добавить сведения о строении электрической оболочки атома, также перечень атомных весов изотопов, другими словами более томных либо легких двойников, которые имеются у многих частей.


Искусственные элементы


Пожалуй, самая основная новость, которую несли химикам 1-ые варианты повторяющейся таблицы, – это указание, где находятся еще не открытые элементы.


К началу XX века посреди физиков стало крепчать подозрение, что атомы устроены совершенно не так, как об этом было принято мыслить. Начнем хотя бы с того, что это совсем не цельные шарики, а быстрее – растянутые в пустом пространстве большие структуры. Чем яснее становились представления о микромире, тем резвее наполнялись пустые ячейки.


Прямые указания на пробелы в таблице конструктивно ускорили поиск еще не открытых, но реально присутствующих в природе частей. А вот когда сформировалась четкая теория, правильно описывающая строение атомного ядра, родился новый подход к «дописыванию» повторяющейся таблицы. Была сотворена и отработана методика для сотворения «искусственных» либо «синтетических» частей методом облучения имеющихся металлов потоками высокоэнергетических простых частиц.


Если добавить к ядру электрически незаряженные нейтроны, элемент станет тяжелее, но его хим поведение не поменяется. Зато при наращивании атомного веса элементы становятся все более нестабильными и обретают способность к самопроизвольному распаду. Когда это случается, некое количество свободных нейтронов и других частиц разлетается в окружающее место, но большая часть протонов, нейтронов и электронов остается на месте и переструктурируется в форму более легких частей.


Новенькие в таблице


В сегодняшнем феврале исследователи из LLNL (Ливерморская государственная лаборатория им. Лоуренса) и русского Объединенного института ядерных исследовательских работ (ОИЯИ), используя вышеперечисленную методику бомбардировки атомов, получили два полностью новых элемента.


1-ый из их – элемент 115 – был получен после того, как америций обстреляли радиоактивным изотопом кальция. (Для справки – америций, нечасто встречаемый в быту металл, употребляется в дымовых датчиках обыкновенной пожарной сигнализации.) В итоге бомбардировки образовалось четыре атома 115-го элемента, но через 90 миллисекунд они распались, и вышел очередной новорожденный – элемент 113. Эти четыре атома прожили практически полторы секунды, до того как из их образовались более легкие, уже известные науке элементы. Искусственные элементы изредка отличаются долгожительством – их прирожденная непостоянность является следствием лишнего количества протонов и нейтронов в ядрах.


А сейчас – касательно их непонятных имен. Пару лет вспять Интернациональный альянс незапятанной и прикладной химии (IUPAC) с штаб-квартирой в Research Triangle Park, N.C. постановил, что новым хим элементам должны присваиваться культурно-нейтральные имена. Таковой нейтральности можно достигнуть, если пользоваться латинским произношением порядкового номера этого элемента в повторяющейся таблице. Так, числа 1, 1, 5 будут читаться «ун, ун, пент», а окончание «иум» прибавляется из суждений лингвистической связности. (Нейтральное латинское наименование и соответственный трехбуквенный знак дается элементу временно – до того времени, пока Интернациональный альянс незапятанной и прикладной химии не утвердит его окончательное заглавие. Советы этой организации, размещенные в 2002 году, таковы: создатели открытия имеют ценность в предложении имени для нового элемента, по традиции элементы могут называться в честь мифологических событий либо персонажей (включая небесные тела), минералов, географических регионов, параметров элемента, узнаваемых ученых. – Редакция «ПМ»).


Пусть эти новые элементы живут совершенно недолго и не встречаются за стенками лабораторий – все равно их создание значит больше, чем просто наполнение пустых ячеек и повышение полного количества узнаваемых науке частей. «Это открытие позволяет нам расширить применимость базовых принципов химии, – гласит шеф Ливермора Муди, – а новые успехи химии ведут к созданию новых материалов и разработке новых технологий».






Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments