ونحن نعلم أنه منذ 1930s، والعلماء اكتشفوا العديد من عناصر كيميائية جديدة.

30 ديسمبر 2015، الجدول الدوري الكيميائي لإضافة أعضاء جدد مرة أخرى. الاتحاد الدولي للاكتشاف كيمياء البحتة والتطبيقية تؤكد رسميا أربعة عناصر كيميائية جديدة، ولكن تم إنشاء هذه العناصر الأربعة في المختبر.

سواء على مواصلة تقديم الجدول الدوري؟

كما يمكن الحصول على هذا الاتجاه ما إذا كان سيستمر؟ ، وأنواع كيف العديد من عناصر كيميائية جديدة تنتظر من يكتشفها؟ ويعتقد بعض العلماء أنه حتى إذا لم يكن هناك جدول الدوري الحدود، ولكن لأنها لا تزال في التوسع، وسيكون هناك ظاهرة غريبة.

30 ديسمبر 2015، والاتحاد الدولي لاكتشاف كيمياء البحتة والتطبيقية تؤكد رسميا أربعة عناصر كيميائية جديدة. وتشير بعض التقارير إلى أن هذه العناصر هي "الكمال" الجدول الدوري.

وجهة النظر هذه قد لا تكون صحيحة. ويعتقد أنه بعد اكتشاف الجزء الأكبر من العناصر الجديدة، يجب أن يكون هناك أكثر الجديد سوف يستمر عناصر من يكتشفها. ومع ذلك، هذه عملية الاكتشاف قد تستمر لفترة طويلة، وذلك لأن العناصر الجديدة ستكون أكثر صعوبة لإيجاد وبناء.

أربعة عناصر جديدة قادرة على القيام خط السابع "الكمال"، ولكن مليئة الجدول الدوري الكيميائي. إذا وجدت أن الرقم 119 أو رقم 120 عناصر، وسوف فصل الخط، ومواصلة التوسع في الجدول الدوري.

مع عناصر أكثر وأكثر جديدة، لا أحد يعرف ما الذي توسيع الجدول الدوري لفترة طويلة. بعض الناس تظن أنه قد يكون هناك حد. وهناك أيضا بعض الناس يعتقدون أنه قد يكون هناك نقطة تحول الذي لم يعد يمكن أن تصبح ذرات أثقل، لأن مثل ذرة ضخمة غير مستقرة تماما، وسوف تشكل على الفور تبدد الإشعاع بسرعة.

لكن شيئا واحدا هو واضح، إذا نحن نحاول خلق عناصر أثقل، فمن الممكن لاكتشاف كيف يتصرفون هو غريب جدا.

هو معظم العناصر الأساسية للعنصر الكيميائي، عنصر واحد هو في الواقع عبارة عن مادة التي تضم نوع واحد فقط من الذرات. لذلك، لجعل سيكون عنصرا جديدا يعني جعل ذرية جديدة. يتم تعيين كل عنصر عددا، مثل عدد الكربون هو 6. هذه ليست ID المخصصة فقط عشوائية أرقام البطاقات، ولكن لديها من المعاني الأساسية، وخاصة عدد البروتونات أنها تحتوي على ذرات.

بروتون أيضا الجسيمات الأولية، جوهر الذرات وضعه، موجبة الشحنة، سالبة الشحنة الالكترونات حول النواة العملية. بالإضافة إلى ذرات الهيدروجين، مما تتألف من جسيمات النواة الثانية - النيوترونات، وهي كتلة البروتون هي جسيمات متماثلة ولكن بدون تهمة تقريبا. ذرة من عنصر يمكن أن يكون لها عدد مختلف من النيوترونات، وهذا ما يسمى البديل "النظائر".

والنيوترون اللصق يلعب دور بروتون ملزمة معا. إذا لم يكن هناك النيوترونات، والبروتونات كما يستبعد بعضها بعضا مع شحنة موجبة.

وبالمثل، فإن بعض نوى ذرات أثقل (مثل اليورانيوم) يحتوي أيضا على عدد من البروتونات يستبعد بعضها بعضا والنيوترونات وحتى أنها لا يمكن تجميعها معا. هذه الذرات لها "الاضمحلال الإشعاعي"، أي، والإفراج عن الجزيئات والطاقة. عندما يكون يضمحل ذرة، وعدد البروتونات في نواة المتغيرة.

ولذلك، فإن هذه العملية من التحلل الإشعاعي يكون عنصر واحد إلى عنصر آخر. هذه الحجة تبدو غريبة جدا، في الواقع، هذه العملية تحدث في كل لحظة من حولنا، أو حتى إلى نوع من الذرة في أجسامنا.

كل نواة لديه أفضل نسبة من البروتونات والنيوترونات، لذلك إذا كانت ذرات النيوترون الكثير أو القليل جدا، وسوف تضمحل.

كيف العناصر الطبيعية تتشكل؟

لعناصر أخف مثل الكربون أو الأكسجين، ونسبة هؤلاء مستقرة بالضبط 1: 1، وعناصر أثقل المطلوبة النيوترون خارج قليلا. العمليات الطبيعية للكون يمكن أن يولد إلا عنصر معين من الجودة. الأخف وزنا من العناصر الخمسة، من الهيدروجين إلى البورون، ولدت في الغالب في سياق الانفجار الكبير. عناصر أثقل ولدت فقط في شموس.

ممتاز الداخلية، للغاية ارتفاع درجات الحرارة والضغوط لإجبار عناصر أخف وزنا مع نواة الذرة في البلمرة، وهو ما يسمى "الانصهار".

يمكن أن النجوم تولد عناصر أثقل أكبر، مثل نواة زئبق 80 البروتونات. ومع ذلك، فإن العديد من العناصر في الجدول الدوري تم إنشاؤه في انفجار نجمي، أو انفجارات السوبرنوفا بيئات شديدة. إطلاق الطاقة الهائلة ويمكن أيضا أن يتحقق نوع جديد من الانصهار، ذرة مثل واحد لآخر ذرة تحطمت، وبالتالي توليد عناصر مثل اليورانيوم واليورانيوم بروتون عدد 92.

تفاعل الاندماج النووي يتطلب الكثير من الطاقة لنواة موجبة الشحنة صد نواة أخرى. يجب نوى سرعة الحركة اختراق هذا الحاجز ودمج معا. لذلك، والطبيعة لديها عدد كبير من اليورانيوم هو أثقل عنصر بعد العثور على عملية طبيعية يمكن أن تولد عناصر أثقل من اليورانيوم.

عام 2017، النيوترون المزدوج البشري الكشف عن موجات الجاذبية التي تنتجها الاصطدام، ويلاحظ وجود عدد كبير من الذهب الاصطناعية، والذهب الوزن يعادل آلاف قطعة من الأرض.

كيف صنع الإنسان العناصر؟

يريد العلماء لخلق عناصر جديدة، ويجب علينا الاستفادة من مسرعات الجسيمات سوف تحتاج إلى ضرب ذرات تسارع إلى سرعة عالية، لتصل حتى عشر سرعة الضوء.

في عام 1939، أدرك هذا الهدف. جامعة كاليفورنيا، بيركلي، قد ولدت العلماء رقم 93 عناصر هي النبتونيوم. بعد ذلك بعامين، أنشأت فريق البحث رقم 94 عناصر - البلوتونيوم.

وسرعان ما اكتشف العلماء البلوتونيوم واليورانيوم يكون بسرعة فائقة كما تسوس عفوية، أي الانشطار النووي، فإن نوى الهائلة تقسيم تقريبا في يومين، والإفراج عن كميات هائلة من الطاقة. وقد وضع هذا الاكتشاف الرئيسي بسرعة إلى استخدام هذا المنتج في مسرعات الجسيمات تستخدم لتصنيع الأسلحة النووية والبلوتونيوم التي وضعت في عام 1945 انفجار القنبلة الذرية في ناغازاكي، اليابان - "فات مان". وقد استخدم اكتشاف البلوتونيوم وكأنها سر عسكري حتى بعد نهاية الحرب العالمية الثانية.

أسطورة: فات مان قنبلة ذرية، وهي مليئة البلوتونيوم العنصر

بعد الحرب العالمية الثانية، بدأ الفيزيائيون تبحث عن عناصر جديدة. على مدى عقود، القاعدة الأمريكية الرئيسية على هذه الدراسة هي بيركلي، والآن وقد تم نقل معظم التجارب في مختبر لورانس ليفرمور الوطني.

المنافسة بين الولايات المتحدة وروسيا واليابان

هو مبني على القاعدة الرئيسية من الجانب الروسي في معهد دوبنا المشترك للأبحاث النووية في عام 1956. في البداية، والأمريكان في احتلال موقع الريادة في السباق النووي، لذلك تسمى رقم 95،97،98 عناصر الأمريسيوم (الأمريسيوم)، البركيليوم (البركيليوم) وكاليفورنيوم (كاليفورنيوم).

ولكن بطرق أخرى وجدت عناصر جديدة مختلفة تماما، وجدوا في أنقاض اختبارات القنبلة الهيدروجينية الأمريكية في 1950s. وبلمرة هذه العناصر في انفجار قنبلة انفجار عنيف من اليورانيوم.

ولذلك، رقم 99 ورقم 100، على التوالي، إلى عنصرين من الأسماء اسم رائد العلوم النووية، وهذا هو آينشتاينيوم إلى عالم مشهور يدعى ألبرت أينشتاين، وأماكن الفيرميوم الفيزيائي الشهير إنريكو فيرمي - المسمى.

مع اشتداد المنافسة الحرب الباردة بين الاتحاد السوفيتي في العلوم النووية أكثر كثافة.

من أواخر 1950s إلى 1970s في وقت مبكر، وناقش معهد دوبنا المشتركة للعلماء أبحاث النووية بيركلي والذي هو أفضل السيد 102104105 وأصبح العناصر 106 الأولى. الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية لاتخاذ هذا القرار النهائي، حتى عام 1997، وكان مكتشف العنصر 104 في بيركلي واضح الفرن، مكتشف العنصر 105 (جين دو) هو واضح دوبنا المشتركة النووية معهد. في نفس الوقت، ويتم عنصر تنافسية رقم 107 من قبل المعهد المشترك للأبحاث النووية في دوبنا وبين المنافسين الجدد، وهما مختبر ايون البحوث الألمانية الثقيلة، وأشار إلى ديفون كما GSI، دارمشتات. في نهاية المطاف، يعتبر الوحدتين أن مكتشف العنصر.

الاستخدام المبكر من العناصر الأخف والاصطناعية الذرات الثقيلة ذرة القصف الذي تم إنشاؤه. ألمانيا، لكن وجدت مختبر أبحاث الأيونات الثقيلة بطريقة أخرى، أي استخدام البلمرة اثنين متوسطة الحجم نوى، مثل استخدام الزنك والنيكل والكروم والرصاص والبزموت القصف أيون. وبهذه الطريقة، والألمانية GSI النتائج المخبرية العنصر رقم 108، واسم (جين أسود). في السنوات الأخيرة، ونادرا ما يتم إنشاء عناصر جديدة من خلال العمل وحدها، وأكثر من ذلك هو نتيجة الأبحاث المشتركة.

على سبيل المثال، اكتشفت أربعة عناصر جديدة في عام 2015، فإن كلا من الائتمان الأميركيين، ولكن أيضا مساهمات الروسية والألمانية. وقال الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية وجدت الناس في المقام الأول على قناعة تشمل العنصر رقم 117 ورقم 115 عناصر المعهد المشترك للأبحاث النووية، مختبر أوك ريدج الوطني ومختبر لورانس ليفرمور الوطني، عدة وحدة، نتائجها من التجارب بين عامي 2010 و 2012. بدأ معهد دوبنا المشترك للأبحاث النووية ومختبر لورانس ليفرمور الوطنية العاملة في عام 2006، واكتشف بنجاح العنصر ال118 th.

وبطبيعة الحال، فإن هذه النتائج لا تخلو من الجدل. وكانت روسيا على عنصر 113th التي حددها اختراع الياباني إلى القلب. رقم 113 عنصر كيميائي من قبل الاتحاد الدولي للتأكيد البحتة وتطبيق من قبل مركز Nishina وRIKEN اليابانية لفريق البحث مسرع من العناصر الفائقة الثقل العثور على "فريق موريتا". الروس يعتقدون، معهد دوبنا المشترك للأبحاث النووية في أوائل عام 2003، كان أول استخدام للكالسيوم قصف الأمريسيوم، والتجربة اليابانية في وقت لاحق من العام، واليابانية هي استخدام الزنك أيونات القصف البزموت.

جوهر كل من هذه النزاعات هو، ما هي النتائج مقنعة الحقيقي. يحدد خبراء الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية لتطبيق نتائج، ولكن مثل هذا القرار بعد كل شيء ذاتية جدا. تم الكشف عن هذه العناصر حسب الخصائص الاضمحلال المشعة الخاصة بهم. كل لديه تسوس النظائر المختلفة، على التوالي، كل من النظائر سرعة الاضمحلال، وقياس نصف حياتهم. وبسبب هذا إشارة ضعيفة يجب القيام بها للكشف عن النوى الأخرى في عملية البلمرة، والتي بالتالي تحديد بيان أكثر إقناعا ليست سهلة.

ونظرا لهذه الصعوبات، يبدو أننا شهدنا الحد الأعلى من حجم ذرة. ومع ذلك، لا يزال لدينا سبب وجيه لدخول الصف الثامن من الجدول الدوري. فتح الصف الثامن من الجدول الدوري هو مثير حقا، لأن ذلك يعني أننا لم نعد لدت كما الذري كما كان من قبل.

ذرات مرتبة في شكل من الإلكترونات في الأغلفة الإلكترونية، كل قذيفة لديها طبقة من الإلكترون عدد محدد من الإلكترونات، فإنه يحدد شكل قذيفة الإلكترون وسلوك الجدول الدوري للذرات. أول قذيفة طبقة عادة يضم اثنين من الإلكترونات، وهناك ذرة الهيدروجين، وهناك نوعان من الهيليوم. قذيفة الطبقة الثانية قد تستوعب ثمانية إلكترونات. هذا هو السبب في الصف الثاني من الجدول الدوري ثمانية أعضاء. المستوى العالي قذيفة الإلكترون لديه المزيد من الإلكترونات.

أربعة عناصر جديدة من الاكتشاف الجديد هو العضو الأخير من الصف السابع في الجدول الدوري. إذا يمكن أن نجد هذا العنصر رقم 119، وسوف يكون أول عضو في الصف الثامن، وبالتالي فإن عدد من قذيفة الإلكترون من الطابق الثامن من هذا العنصر هو واحد. ومع ذلك، هذه العناصر المتطرفة قد كسر القواعد الحالية للمنظمة من الجدول الدوري. كل عمود من العناصر لديها خصائص مماثلة، لأنها رتبت قذيفة الإلكترون الأبعد بنفس الطريقة.

على سبيل المثال، العمود أقصى اليسار من العناصر هو معدن نشط، في الصدفة الخارجية إلكترون واحد فقط. هذا هو حالة غير مستقرة، يمكن أن الذرات تفقد الخاصة فريدة من نوعها الإلكترونية الخاصة بهم. في المقابل، فإن العمود أقصى اليمين الخارجي قذيفة الإلكترون بالكامل، الأمر الذي يعني أنها من الصعب أن تضع تفاعل كيميائي، لذلك يشار إليهم باسم غاز خامل.

بالضبط عدد العناصر تنتظر من يكتشفها؟

ومع ذلك، قد لا تنطبق هذه القواعد على جميع العناصر الفائقة الثقل. في تنجذب ذراتها تقع بالقرب من الإلكترونات النواة نواة موجبة الشحنة بإحكام، إلا أنها تعمل بسرعة كبيرة. تنطبق سرعتهم لنظرية النسبية لآينشتاين، وهذا هو، فإن سرعات نقل الجماعي تقترب من سرعة الضوء تزيد من الجودة.

وهكذا، فإن الإلكترون الداخلي يصبح الثقيلة، التي ستعمل على دفع الخارجية الإلكترونات سلسلة من ردود الفعل، فمن الممكن لتحديد الخصائص الكيميائية الإلكترون الخارجي للعناصر. والاستنتاج هو أن يعني ذلك أن سلسلة من ردود الفعل من العناصر الفائقة الثقل قد لا تتصرف كما نعتقد بهذه الطريقة.

وبالإضافة إلى ذلك، يبدو أن العناصر الفائقة الثقل لتكون أكثر شدة انخفاض يصبح أسرع. وهذا يعني ليس فقط صعبة لدراسة خصائصها الكيميائية، ولكن أيضا أكثر صعوبة لتوليد لهم، فإنه من الصعب كشف حتى ولدت خصائصها الكيميائية. وبالمثل، لا يمكننا تقدير استقرار نواة أكبر. لذلك، ليس هناك أي دليل على أننا لا يمكن أن يدخل الصف الثامن من الجدول الدوري.

في الواقع، زيادة الوزن ليست دائما عناصر أثقل أكثر اضطرابا. هناك بعض طول العمر النسبي أنويتها، موجود في "جزيرة الاستقرار" في. هذا يعتمد على عدد البروتونات وعدد النيوترونات. وجد علماء فيزياء الجسيمات أن البروتونات والنيوترونات في النواة، مثل الإلكترونات كما هو الحال في قذيفة، وقذائف الإلكترونية الدولة أكثر كاملة أكثر استقرارا. الهيليوم والأكسجين والكالسيوم ويؤدي يملك القوة الكاملة قذيفة الإلكترونية، بحيث استثنائي مستقرة. وبالمثل، فإن قذيفة النيوترون بكامل قوتها يعني أيضا الاستقرار.

ومع ذلك، يبدو الآن، هذا الاستقرار قبل 122 عناصر ليست حاسمة. كما يمكن الحصول على فو الاستقرار من نواة تأثير قذيفة. فو -298 يقدر نصف عمر حوالي 17 يوما، والتي لعناصر فائقة الثقل بالفعل على مستوى عال جدا. فو النظائر المعروفة -289 حياة أطول نصف حياة 2.6 ثانية.

الآن ليس من الواضح ما إذا كانت جميع العناصر الفائقة الثقل يمكن الحفاظ على ما يكفي طويلة. هناك نقطة حرجة، هذه النقطة لم تعد الوزن الذري، وإلا فإنها لن موجودة؟

الفيزيائي الأمريكي ريتشارد - فاينمان يعتقد ذلك. وتحسب معادلة النتيجة، النواة لا يمكن أن يكون أكثر من 137 البروتونات والإلكترونات السبب الأعمق، أي، وهو أول طبقة قذيفة المدار لم مستقرة الكهروضوئية.

وبعبارة أخرى، فإن نوى العنصر رقم 137 تكون قادرة على السيطرة عليها. ومع ذلك، يستخدم فاينمان صيغة تقريبية، أي حجم نواة ما يقرب من الصفر، في الواقع بالتأكيد لا.

عندما حساب أكثر دقة، قبل رقم 173 عناصر، والطاقة الإلكترون أعمق لا يبدو ظاهرة غير طبيعية. قد تكون الطبقة الأعمق من رقم 173 العناصر الإلكترونية في حالة غير مستقرة من غير عادية، وهذا هو المرجح أن يكون جزيئات "افتراضية". وبعبارة أخرى، فإن سحابة الإلكترون من العناصر الثقيلة قد أحيانا الافراج عن جسيمات المادة المضادة.

ولذلك، حتى إذا لم يكن هناك جدول الدوري الحدود، ولكن لأنها لا تزال في التوسع، وسيكون هناك ظاهرة غريبة. وبطبيعة الحال، إذا كان في المستقبل يمكن أن نجد هذه العناصر المتطرفة، هو مسألة أخرى.