Limites du tableau périodique des éléments. Où est l'île heureuse de la stabilité ?

Le tableau périodique des éléments a-t-il une limite "supérieure" - existe-t-il donc un numéro atomique théorique pour un élément superlourd qui serait impossible à atteindre dans le monde physique connu ? Le physicien russe Yuri Oganesyan, qui a donné son nom à l'élément 118, estime qu'une telle limite doit exister.

Selon Oganesyan, chef du laboratoire Flerov à l'Institut commun de recherche nucléaire (JINR) de Doubna, en Russie, l'existence d'une telle limite est le résultat d'effets relativistes. À mesure que le numéro atomique augmente, la charge positive du noyau augmente, ce qui, à son tour, augmente la vitesse des électrons autour du noyau, se rapprochant de la limite de vitesse de la lumière, explique le physicien dans une interview publiée dans le numéro d'avril de la revue. . Nouveau scientifique. « Par exemple, les électrons les plus proches du noyau dans l'élément 112 voyagent à 7/10 de la vitesse de la lumière. Si les électrons extérieurs s'approchaient de la vitesse de la lumière, cela changerait les propriétés de l'atome, violant les principes du tableau périodique », dit-il.

Créer de nouveaux éléments superlourds dans les laboratoires de physique est une tâche fastidieuse. Les scientifiques doivent, avec la plus grande précision, équilibrer les forces d'attraction et de répulsion entre les particules élémentaires. Ce qu'il faut, c'est un nombre "magique" de protons et de neutrons qui "collent ensemble" dans le noyau avec le numéro atomique souhaité. Le processus lui-même accélère les particules jusqu'à un dixième de la vitesse de la lumière. Il y a une petite chance, mais non nulle, de formation d'un noyau atomique superlourd du nombre requis. Ensuite, la tâche des physiciens est de le refroidir le plus rapidement possible et de le « rattraper » dans le détecteur avant qu'il ne se désintègre. Cependant, pour cela, il est nécessaire d'obtenir les «matières premières» appropriées - des isotopes d'éléments rares et extrêmement coûteux avec les ressources en neutrons requises.

Essentiellement, plus un élément du groupe des transactinides est lourd, plus sa durée de vie est courte. L'élément de numéro atomique 112 a une demi-vie de 29 secondes, 116 - 60 millisecondes, 118 - 0,9 millisecondes. On croit que la science atteint les limites de la matière physiquement possible.

Cependant, Oganesyan n'est pas d'accord. Il présente le point de vue qu'il est dans le monde des éléments superlourds. "Ile de stabilité". "Le temps de désintégration des nouveaux éléments est extrêmement court, mais si vous ajoutez des neutrons à leurs noyaux, leur durée de vie augmentera", note-t-elle. « L'ajout de huit neutrons aux éléments numérotés 110, 111, 112 et même 113 prolonge leur durée de vie de 100 XNUMX ans. une fois que".

Nommé d'après Oganesyan, l'élément Oganesson appartient au groupe des transactinides et porte le numéro atomique 118. Il a été synthétisé pour la première fois en 2002 par un groupe de scientifiques russes et américains de l'Institut commun de recherche nucléaire de Dubna. En décembre 2015, il a été reconnu comme l'un des quatre nouveaux éléments par le groupe de travail conjoint IUPAC/IUPAP (un groupe créé par l'Union internationale de chimie pure et appliquée et l'Union internationale de physique pure et appliquée). La nomination officielle a eu lieu le 28 novembre 2016. Oganesson ma numéro atomique le plus élevé i plus grande masse atomique parmi tous les éléments connus. En 2002-2005, seuls quatre atomes de l'isotope 294 ont été découverts.

Cet élément appartient au 18e groupe du tableau périodique, c'est-à-dire gaz nobles (étant son premier représentant artificiel), il peut cependant montrer une réactivité importante, contrairement à tous les autres gaz nobles. Dans le passé, l'oganesson était considéré comme un gaz dans des conditions standard, mais les prévisions actuelles indiquent un état constant d'agrégation dans ces conditions en raison des effets relativistes mentionnés par Oganessian dans l'interview citée précédemment. Dans le tableau périodique, c'est dans le p-bloc, étant la dernière racine de la septième période.

Les érudits russes et américains ont historiquement proposé des noms différents pour cela. En fin de compte, cependant, l'IUPAC a décidé d'honorer la mémoire de Hovhannisyan en reconnaissant sa grande contribution à la découverte des éléments les plus lourds du tableau périodique. Cet élément est l'un des deux (à côté du Seaborg) nommé d'après une personne vivante.