Otázka:
Proč byly prvky objeveny „mimo provoz“ po roce 1950?
Tom Au
2018-02-09 04:21:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Mám na mysli skutečnost, že v atomu je jeden prvek, který odpovídá jednomu protonu, druhý, který odpovídá dvěma protonům, až do, myslím, prvku se 115 protony. Tyto prvky jsou uvedeny v periodické tabulce objevené Mendělejevem v 19. století nebo v jejich moderních rozšířeních.

Tím, že „mimo pořadí“, mám na mysli situaci, kdy prvky nebyly objeveny postupně číslem atomů, např kde byl objeven prvek se 103 protony před prvkem se 102 protony a znovu se 109 protony před 108, podle této tabulky. Používám kvalifikaci „po roce 1950“, tedy „moderní éru“, protože to by vědcům poskytlo čas na vyřešení Mendělejevovy tabulky poté, co nám dala cestovní mapu k atomům. Možná více k věci, vědecký proces je mnohem organizovanější, než tomu bylo za Mendelejevových časů.

Jaké byly okolnosti těchto objevů mimo pořadí? Není exponenciálně těžší objevit prvky se 103 protony než 102 nebo 101 atd.? Nebo by se vědci nesoustředili na vytvoření atomu s „dalším“ počtem protonů, např. 116 dnes používáte pokročilé technologie? Protože se jedná o proces, který se liší od „náhodného“ narážení na atomy běžně se vyskytující v přírodě.

Tabulka prvků, které můžete řadit podle roku, najdete v článku Wikipedie [Časová osa objevů chemických prvků] (https://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_chemical_element_discoveries#Recorded_discoveries)
@MaxW: Otázku jsem přeformuloval (a rozšířil). Díky za vaši pomoc.
Prvky nebyly objeveny v pořádku před rokem 1950. Proč byste čekali, že budou později?
Mohl byste přeformulovat svůj název? Slovo „byl“ mě mátlo.
@Zhe Protože za starých časů byly „objeveny“ nové prvky ve smyslu nalézání, v jakémkoli pořadí, v jakém byly nalezeny. Ale dnes se nové prvky neobjevují, ale vytvářejí, což znamená, že vědec si vybere, který prvek budou vytvářet.
Proč by se vědci soustředili na nalezení dalšího? Pokud se všichni pokusí najít to samé, bude to spousta zbytečného úsilí.
@DavidRicherby: Klíčová fráze z přijaté odpovědi: Velkou otázkou je, že jaderná stabilita není lineární s atomovým číslem. “To byla odpověď, kterou jsem hledal, až na to, že moje znalost chemie nebyla dost dobrá na to, aby otázku dobře formulovala.
Dva odpovědi:
levineds
2018-02-09 07:10:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Syntetické transuranové prvky (prvky „moderní doby“, jak jim říkáte) jsou syntetizovány bombardováním určitého izotopu jednoho prvku s určitým izotopem jiného prvku se spoustou energie, aby došlo k jaderné fúzi. Důvodem, proč jsou „mimo provoz“, je to, že stavebními kameny těchto prvků musí být velmi specifické izotopy (například mimořádně bohaté na neutrony, pro jiné poněkud hojné). To značně omezuje možné zdroje, a tak těžké prvky syntetizované (a tudíž objevené) dříve byly ty, kde existovala vhodná dvojice menších prvků, které bylo možné spojit a vytvořit ty větší. Nebudeš jen bombardovat každý následující prvek protony, abys vytvořil další.

Mnoho časných objevů bylo učiněno bombardováním zdrojů alfa částicemi, takže existuje několik objevů, které se zvyšují o 2 protony (např. Cm-> Cf, Am-> Bk). Tabulka, kterou jste propojili, ve skutečnosti poskytuje více příkladů dvojic prvků použitých k výrobě těžkých aktinidů a dále.

Nebo bombardujte neutrony (např. V jaderném reaktoru) a počkejte, až se beta-rozpad změní na protony.
matt_black
2018-02-09 16:57:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hlavním důvodem pravděpodobně není nic společného s chemií (pokud nepočítáte jadernou fyziku jako jadernou chemii).

Velkým problémem je, že jaderná stabilita není lineární s atomovým číslem. Některé konfigurace protonů a neutronů jsou stabilnější než jiné (z důvodů, které by k vysvětlení vyžadovaly spoustu jaderné fyziky). Například jádra se sudým počtem protonů i neutronů bývají stabilnější. Existují zvláštní magická čísla obou, která dodávají určitou stabilitu. A jádra obsahující lichý počet protonů a sudý počet neutronů jsou méně stabilní než jádra obsahující sudý počet protonů a lichý počet neutronů.

Základní pozorování těchto pozorování je, že stabilita se nemění jednoduchý způsob s atomovým číslem (počtem protonů). Například jádra s lichými čísly bývají méně stabilní. To znamená, že nejjednodušší je někdy vytvořit prvek next , ale prvek next but one . Nebo něco za tím. Existuje dokonce i teorie, která říká, že existuje ostrov stability , kde objevíme neobvykle stabilní těžké prvky někde za seznamem, který aktuálně máme.

Takže neexistuje důvod očekávat, že bychom měli objevit nové prvky v pořadí podle atomového čísla.

Více podrobností zde.

Je také mnohem snazší bombardovat jádra alfa částicemi než jen protony.
@OrangeDog Jednoduché bombardování ale často nefunguje. Většina větších transuranů byla vytvořena použitím mnohem větších „střel“ než alfa částic.
Vím, ale při čtení vaší odpovědi by lidé předpokládali, že první objevy proběhly za 2 s, protože byly stabilnější, spíše než proto, že k jejich vytváření používali alfa částice.
@OrangeDog Mohlo by to být trochu obojí? Alfa částice byly vhodné věci k bombardování, a skok dvou protonů byl s větší pravděpodobností stabilní - natolik, aby byl viditelný.
Přijato pro „Velkou otázkou je, že jaderná stabilita není lineární s atomovým číslem.“
@OrangeDog První objevy používaly jak protony, tak alfa částice. A * dominantním * důvodem se zdá být stabilita, ne volba střely. A kulka neurčuje sudé nebo liché atomové číslo koncového bodu, protože můžete začít s sudými nebo lichými atomovými čísly.
@TomAu kromě „Velkým problémem je, že jaderná stabilita není lineární s atomovým číslem.“ není správná odpověď. Skutečný důvod se týká toho, jak probíhá věda a jak jsou syntetizovány nové prvky. Je to správná odpověď na odpověď.
@OrangeDog Ne. Příliš zjednodušující. Například produkt reakcí se ne vždy získá přidáním protonů v kulce k protonům v cíli. Pu (94 protonů) byl nejprve vyroben bombardováním U (92 protonů) deuterony (1 proton) nebo neutrony (žádné protony).
@OrangeDog I když byly všechny těžké prvky vyrobeny bombardováním alfa (což je, jak je uvedeno jinde, nesprávné), pokud by se nejednalo o nic jiného, ​​měli byste jen „lichý cíl“ a „sudý cíl“ a mohli byste je střídat a jít nahoru o 1 Doba.


Tyto otázky a odpovědi byly automaticky přeloženy z anglického jazyka.Původní obsah je k dispozici na webu stackexchange, za který děkujeme za licenci cc by-sa 3.0, pod kterou je distribuován.
Loading...