هل تم اكتشاف جميع العناصر بالفعل؟

ديمتري منديليف وينسب مع جعل الجدول الدوري الأول الذي يشبه الجدول الدوري الحديث. أمر مائدته العناصر بزيادة الوزن الذري (نحن نستخدم العدد الذري اليوم). باستطاعته أن يرى الاتجاهات المتكررة، أو الدورية ، في خصائص العناصر. يمكن استخدام طاولته للتنبؤ بوجود وخصائص العناصر التي لم يتم اكتشافها.

عندما تنظر إلى الجدول الدوري الحديث، لن ترى الفجوات والمسافات في ترتيب العناصر. لم يتم اكتشاف عناصر جديدة بالضبط بعد الآن. ومع ذلك ، يمكن صنعها باستخدام معجلات الجسيمات وردود الفعل النووية. أ عنصر جديد مصنوع عن طريق إضافة بروتون (أو أكثر من واحد) أو نيوترون إلى عنصر موجود مسبقًا. ويمكن القيام بذلك عن طريق تحطيم البروتونات أو النيوترونات إلى ذرات أو عن طريق تصادم الذرات مع بعض. تحتوي العناصر القليلة الأخيرة في الجدول على أرقام أو أسماء ، بناءً على الجدول الذي تستخدمه. جميع ال عناصر جديدة هي مشعة للغاية. من الصعب إثبات أنك صنعت عنصرًا جديدًا ، لأنه يتحلل بسرعة كبيرة.

الوجبات السريعة الرئيسية: كيف يتم اكتشاف عناصر جديدة

وُلدت العناصر الموجودة على الأرض اليوم في النجوم عن طريق التخليق النووي أو تشكلت كمنتجات تسوس. جميع العناصر من 1 (الهيدروجين) إلى 92 (اليورانيوم) تحدث في الطبيعة ، على الرغم من أن العناصر 43 و 61 و 85 و 87 تنتج عن الاضمحلال الإشعاعي للثوريوم واليورانيوم. كما تم اكتشاف النبتونيوم والبلوتونيوم في الطبيعة في الصخور الغنية باليورانيوم. نتج هذان العنصران عن التقاط النيوترون باليورانيوم:

²³⁸U + n → ²³⁹يو → ²³⁹Np → ²³⁹بو

والوجبات الرئيسية هنا هي أن قصف عنصر بالنيوترونات يمكن أن ينتج عناصر جديدة لأن النيوترونات يمكن أن تتحول إلى بروتونات عبر عملية تسمى تدهور النيوترون بيتا. يتحلل النيوترون إلى بروتون ويصدر إلكترونًا ومضادًا للإلتهاب. تؤدي إضافة بروتون إلى نواة ذرية إلى تغيير هوية العنصر.

يمكن للمفاعلات النووية ومسرعات الجسيمات قصف الأهداف بالنيوترونات أو البروتونات أو النوى الذرية. لتكوين عناصر ذات أرقام ذرية أكبر من 118 ، لا يكفي إضافة بروتون أو نيوترون إلى عنصر موجود مسبقًا. والسبب هو أن النوى الفائقة الثقل الموجودة في الجدول الدوري ببساطة ليست متاحة بأي كمية ولا تدوم طويلاً بما يكفي لاستخدامها في تركيب العناصر. لذلك ، يسعى الباحثون إلى الجمع بين نوى أخف وزنا تحتوي على بروتونات تضيف ما يصل إلى العدد الذري المطلوب أو تسعى إلى جعل النوى تتحلل إلى عنصر جديد. لسوء الحظ ، بسبب قصر نصف العمر وعدد قليل من الذرات ، من الصعب للغاية اكتشاف عنصر جديد ، والتحقق من النتيجة أقل بكثير. المرشحون المحتملون لعناصر جديدة سيكونون العدد الذري 120 و 126 لأنهم يعتقدون أن لديهم نظائر قد تستمر لفترة كافية ليتم اكتشافها.

إذا استخدم العلماء الاندماج لخلق عناصر فائقة الثقل ، فهل تصنعها النجوم أيضًا؟ لا أحد يعرف الإجابة على وجه اليقين ، ولكن من المحتمل أن النجوم تصنع أيضًا عناصر عبر اليورانيوم. ومع ذلك ، ولأن النظائر قصيرة العمر ، فإن منتجات التحلل الأخف فقط تبقى طويلة بما يكفي للكشف عنها.

• فاولر ، وليام الفريد ؛ بوربريدج ، مارغريت. بوربريدج ، جيفري ؛ هويل فريد (1957). "توليف العناصر في النجوم." تقييمات الفيزياء الحديثة. المجلد 29 ، العدد 4 ، ص. 547–650.
• غرينوود ، نورمان ن. (1997). "التطورات الأخيرة المتعلقة باكتشاف العناصر 100-111." الكيمياء البحتة والتطبيقية. 69 (1): 179–184. دوى: 10.1351 / pac199769010179
• هاينن ، بول هنري ؛ Nazarewicz ، ويتولد (2002). "البحث عن نوى فائقة الثقل." أخبار الفيزياء الأوروبية. 33 (1): 5–9. Doi: 10.1051 / epn: 2002102
• لوغيد ، ر. دبليو. وآخرون. (1985). "البحث عن العناصر الفائقة الثقل باستخدام ⁴⁸كاليفورنيا + ²⁵⁴رد فعل إسغ. " مراجعة البدنية C. 32 (5): 1760–1763. Doi: 10.1103 / PhysRevC.32.1760
• سيلفا ، روبرت ج. (2006). "Fermium ، Mendelevium ، Nobelium و Lawrencium." في Morss ، Lester R .؛ Edelstein، Norman M .؛ فوغر ، جان (محرران). كيمياء الأكتينيد وعناصر الترانساكتينيد (3rd ed.). دوردريخت ، هولندا: Springer Science + Business Media. ردمك 978-1-4020-3555-5.