Периодическая система химических элементов — единый документ, объединяющий большую часть современных знаний по химии. Она так или иначе представлена почти в каждой лаборатории мира. И кажется, что с момента появления периодической таблицы Менделеева в 1869 году принципиально новые подходы к расположению элементов перестали рассматривать. Неужели эта система настолько совершенна? Или ее давно пора заменить? Рассказываем об этом в честь 190-летия Дмитрия Ивановича Менделеева В попытках найти философский камень ученые постоянно исследовали состав окружающей их материи...
Зачем ищут новые элементы таблицы Менделеева? В науке существует такое понятие, как "островок стабильности". Это некоторая группа тяжёлых элементов (дальше сотни по порядковому номеру) в таблице Менделеева, которые могут жить достаточно долго, не распадаясь. Впервые этот термин предложил Гленн Т. Сиборг в конце 1960-х годов. Используя модель ядерной оболочки, он предложил заполнить энергетические уровни данной оболочки оптимальным числом протонов и нейтронов, чтобы максимизировать энергию связи на нуклон, позволяя этому конкретному изотопу иметь более длительный период полураспада, чем другие изотопы, которые не имели заполненные снаряды. Изотопы, заполняющие ядерные оболочки, обладают так называемыми «магическими числами» протонов и нейтронов. Закономерный вопрос. А зачем искать сверхтяжёлые вещества? Ответ прост - для их изучения. А применения пока нет, элементы с "острова стабильности" ещё не синтезированы, да и сам он не найден, но есть некоторые успехи. Например, у элемента № 104, дубния, обнаружились довольно долгоживущие изотопы, период полураспада которых измерялся не милли- и микросекундами, а "целыми" секундами. По предположению теоретиков, стабильным элементом должен будет стать элемент под номером 126. Могут ли образовываться тяжелые элементы в природе? Да, могут. А именно при вспышках сверх новых или при слиянии нейтронных звёзд, однако дальше урана (он 92 в периодической таблице химических элементов) дело не доходит, поэтому учёные создают их сами при помощи ускорителей. Задействуется так называемая реакция слияния. Два ядра подпускают друг к другу как можно ближе, между ними образовываются ядерные силы, после чего одно ядро "поглощает" другое. В декабре 2018 года в Дубне заработала «фабрика сверхтяжелых элементов» — ускоритель ДЦ-280 (Дубнинский циклотрон). Строительство начали в 2012 году, и около месяца назад мы получили первый пучок ускоренных тяжелых ионов. Учёные надеются, что благодаря ДЦ-280 удастся получить 119, 120 и 121 элементы. Пока открытий нет, надо ждать.