Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 37
Интересно скоро доберутся до острова стабильности (если это вообще не миф)?
Мы по идее на его берегу должны стоять. По расчётам Гоффмана от 2000 года, к примеру, флеровий-298 (элемент №114 по периодической таблице) должен иметь период полураспада порядка 30 лет. Но для флеровия именно этот изотоп пока не получен, в лабораториях получали от Fl-286 до Fl-289, у них периоды полураспада ожидаемо растут в нужную сторону, но больше нейтронов ему в ядро утрамбовать пока ни у кого не вышло, насколько я знаю. Хотя может в секретных лабораториях уже
Честно говоря вот этого не совсем понимаю. Квантовая механика, если очень грубо, работает так, что если что-то может произойти, оно обязательно происходит. А значит если есть изотоп с периодом полураспада 30 лет, он обязательно появится. Если конечно в данным эксперименте соответствующий канал реакции по каким-то причинам не запрещён. Возможно конечно что такой канал как раз и был запрещен в эксперименте с флеровием. Но мне кажется скорее ошибочен расчёт. А вообще интересно конечно. Теоретически на эти элементы можно будет посмотреть хотя бы краем глаза, а не просто зафиксировать пару атомов на масс-спектрометре. По-моему только ради этого стоит прикладывать усилия :))
Похоже, вы не понимаете, как работают квантовая механика и вероятности.
Всё очень просто — в лёгких элементах процентное содержание нейтронов ниже чем в тяжелых.
Поэтому сталкивая два лёгких ядра получить нужное тяжёлое никак. Только если случайно при ударе протоны выскочат.
Поэтому сталкивая два лёгких ядра получить нужное тяжёлое никак. Только если случайно при ударе протоны выскочат.
Ну точнее получить то вполне можно и регулярно делают. Но получится нейтронно-дефицитный изотоп элемента. Которые практически всегда сильно нестабильны и полученное ядро быстро развалится.
Чтобы добраться до более стабильных изотопов нужно больше нейтронов при том же заряде, вот тут основная сложность синтеза сверхтяжелых элементов и вылезает — откуда их взять?
в исходных ядрах легких элементах их меньше чем нужно, а отдельно нейтронов (а не легких ядер) добить уже после синтеза можно, но сильно мешает малое время жизни — большинство ядер успевает распасться еще до того, как захватит дополнительные нейтроны, который могут увеличить стабильность.
Чтобы добраться до более стабильных изотопов нужно больше нейтронов при том же заряде, вот тут основная сложность синтеза сверхтяжелых элементов и вылезает — откуда их взять?
в исходных ядрах легких элементах их меньше чем нужно, а отдельно нейтронов (а не легких ядер) добить уже после синтеза можно, но сильно мешает малое время жизни — большинство ядер успевает распасться еще до того, как захватит дополнительные нейтроны, который могут увеличить стабильность.
Собственно первый островок уже нашли и прощупали, но он оказался очень относительно стабильным (единицы-десятки секунд период полураспада)
Но по-идее должен быть и 2й «остров» — в районе 126го элемента.
Но по-идее должен быть и 2й «остров» — в районе 126го элемента.
Update.
Только сейчас заметил очепятку меняющую смысл — не «прощупали» (полностью проверили), а «нащупали».
Первый «остров стабильности» оказался там где предсказывалось и его существование уже подтверждено экспериментально. Но он еще далеко не полностью изучен: первые изотопы относящиеся к нему уже успешно синтезированы и их время жизни в соответствии с теорией кратно растет по мере приближения к центру острова.
Но самый центр (и те более нижний край со стороны самых тяжелых изотопов) пока еще не проверены экспериментально.
По числу протонов (заряду/номеру элемента) остров уже полностью охвачен (от 105 до 115 элемента примерно), но вот по числу нейтронов пока недобор: удалось получить только самые легкие изотопы относящиеся к «острову» — где-то до числа нейтронов 172-173. А самые стабильные ожидаются при числе нейтронов 175-178.
Только сейчас заметил очепятку меняющую смысл — не «прощупали» (полностью проверили), а «нащупали».
Первый «остров стабильности» оказался там где предсказывалось и его существование уже подтверждено экспериментально. Но он еще далеко не полностью изучен: первые изотопы относящиеся к нему уже успешно синтезированы и их время жизни в соответствии с теорией кратно растет по мере приближения к центру острова.
Но самый центр (и те более нижний край со стороны самых тяжелых изотопов) пока еще не проверены экспериментально.
По числу протонов (заряду/номеру элемента) остров уже полностью охвачен (от 105 до 115 элемента примерно), но вот по числу нейтронов пока недобор: удалось получить только самые легкие изотопы относящиеся к «острову» — где-то до числа нейтронов 172-173. А самые стабильные ожидаются при числе нейтронов 175-178.
А кто может объяснить, почему элементы синтезируются подряд, один за другим? Это же не многостадийный органический синтез, где требуется продукт получать из предыдущего, так если интересует островок стабильности, почему бы не попробовать подходящие по атомной массе изотопы сразу для его синтеза?
Тоже интересует этот вопрос.
Я не специалист, но насколько мне известно, там тоже многостадийный процесс. Дело в том, что если прямо вот так взять и шваркнуть два тяжёлых ядра друг об друга, то вероятнее всего получим только кучу осколков — выше Z=26 энергетически выгоден распад ядра, а не синтез. И потом, чем тяжелее ядро, тем больше нейтронов ему нужно для стабильности. В результате если из двух лёгких ядер вдруг и слипнется одно тяжёлое, то оно скорее всего окажется нестабильным изотопом — нейтронов в лёгких ядрах не хватит. С Z=94 до Z=99-100, насколько мне известно, удаётся дотащить в сильных нейтронных полях, быстро накидывая в ядро по одному нейтрончику, с бета-распадом получившихся изотопов. Дальше этот фокус не катит — основным каналом становится альфа-распад. То есть ты ядру нейтрон — а оно тебе два, да ещё и два протона на сдачу. С соответственным понижением своего атомного номера, естественно. Приходится во все тяжкие пускаться — опять-таки нейтронные поля, ионы тяжёлых изотопов лёгких элементов (кальций-48, как пример из статьи), предварительный расчёт путей многостадийного синтеза и каналов распада. И уточнение расчётных моделей после каждого нового элемента, потому что каждый раз оказывается, что в целом-то всё просто, но в частности есть нюансы.
На первый вопрос — а почему вы решили, что это так? Откройте в вики: Хронология_открытия_химических_элементов и откройте рядом саму таблицу…
А существуют ли научные гипотезы о свойствах элементов из островка стабильности. Например вдруг какой-то из них окажется сверхплотным газом
Присоединяюсь и уточняю, а нельзя смоделировать химические свойства заранее?
Ведь химические свойства зависят от электронных оболочек, которые неплохо изучены.
Ведь химические свойства зависят от электронных оболочек, которые неплохо изучены.
Обязательно есть такой. В 18-группе периодической системы. Тут на картинке в начале статьи такой показан под номером 118 и называется Og. Расположен в 18-й группе после радона (86). И разумеется является благородным газом. И конечно сверхплотным из-за своего атомного веса. А вообще да, согласен с Вами. Очень интригующая тема. Подумать только, эти элементы могут появится не только на масс-спектрографе в количестве отдельных атомов, а в видимых невооруженным глазом количествах! На них можно будет посмотреть!
Или парить в них) Или сделать щит как у капитана Америки, потому что одним из элементов окажется «Вибраниум»
Вот это я бы категорически не советовал. Ибо хоть это и «островок стабильности», стабильность заключается лишь в том, что распадаются эти элементы (причем только некоторые их изотопы !) за годы, а не за микросекунды. Так что светить такой «щит как у капитана Америки», будет мама не горюй. Причём в силу высокого заряда ядра, весьма энергичной альфой. Кстати интересный вопрос. А будет ли вообще изделие из такого металла, весом в несколько килограмм (вряд ли щит возможен меньшего веса) оставаться твёрдым? Или тепло радиоактивного распада будет его плавить? Если так, перспективы щита совсем уж плачевны :))
щит не обязательно применять как в фильме. Даже если сам металл будет слишком горячим, его соединения вполне могут стать полезными в хозяйстве (учитывая возможную стоимость, в очень дорогом и высокотехнологичном хозяйстве)
Зависит от соотношения периода полураспада и температуры плавления.
При периоде хотя бы лет 10 и больше шансы еще есть, все что ниже будет само себя плавить если собрать цельный кусок приличное количество.
При периоде хотя бы лет 10 и больше шансы еще есть, все что ниже будет само себя плавить если собрать цельный кусок приличное количество.
А элементы из этого острова стабильности могут оказаться полезными в материальном мире? Иными словами, может ли быть открыт какой-нибудь вибраниум или типа того?
Вряд ли… Просто дико интересная и интригующая тема. Хотя кто знает… Говорят у Фарадея (уже почти на заре появления электротехники !!!) всерьёз интересовались, какая от электричества может быть тема. Так что всё возможно. Но если применение им действительно найдётся, я буду сильно удивлён.
Топливо для РИТЭГов, материал для альфа-излучателей в технике и медицине, добавка в кофе врагам Великой Родины — но это если их научатся достаточно дёшево производить. Особой прочности ни от них, ни от их соединений ожидать не приходится. Если даже в их соединениях вдруг высокотемпературную сверхпроводимость откроют, на практике этим воспользоваться будет затруднительно. Ещё большая атомная масса и низкий ионизационный потенциал — возможно, хорошее рабочее тело для ионных двигателей получится, только с позиций сегодняшнего дня это будет расточительство даже покруче, чем топить печь деньгами.
P. S. Кстати, неплохой задел для научной фантастики — ионный двигатель на ядерном реакторе со сверхпроводящей рабочей зоной :)
P. S. Кстати, неплохой задел для научной фантастики — ионный двигатель на ядерном реакторе со сверхпроводящей рабочей зоной :)
Кстати, вот он U-400 собственной персоной.
Про остров стабильности был очень хороший материал, кажется в ПМ. Сам не могу сейчас поискать (с телефона неудобно), но всем рекомендую.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Россия, Германия и Япония готовятся к синтезу элементов 119 и 120