A stabilitás szigete az a csodálatos hely, ahol nehéz izotópok nak,-nek elemek elég hosszú ideig ragaszkodjon ahhoz, hogy tanulmányozható és használható legyen. A "sziget" egy olyan radioaktív izotópok tengerében található, amelyek olyan gyorsan lebontják leánymagjaikat A tudósok számára nehéz bizonyítani, hogy az elem létezett, sokkal kevésbé használják az izotópot gyakorlati célra Alkalmazás.
Kulcsfontosságú helyek: a stabilitási sziget
- Az a stabilitás szigete A periódusos rendszer olyan szuper nehéz radioaktív elemekből álló régiójára vonatkozik, amelyek legalább egy izotóppal rendelkeznek, viszonylag hosszú felezési idővel.
- Az nukleáris héj modell a "szigetek" helyzetének megjóslására szolgál, a protonok és a neutronok közötti kötőenergia maximalizálása alapján.
- Úgy gondolják, hogy a "szigeten" található izotópok "varázslatos számok" protonok és neutronok mennyisége, amelyek lehetővé teszik számukra bizonyos stabilitás fenntartását.
- 126. elem, ha valaha is előállítják, úgy gondolják, hogy izotópja elég hosszú felezési idejű, hogy megvizsgálható és potenciálisan használható.
A sziget története
Glenn T. Seaborg az 1960-as évek végén megalkotta a "stabilitás szigete" kifejezést. A nukleáris héj modelljével javasolta, hogy az adott héj energiaszintjét töltsék meg optimális számmal protonok és neutronok maximalizálná kötési energia nukleononként, lehetővé téve, hogy az adott izotóp hosszabb legyen fél élet mint más izotópok, amelyeknek nem voltak töltött héjai. A nukleáris kagylókat kitöltő izotópok rendelkeznek úgynevezett protonok és neutronok "varázsszámával".
A stabilitási sziget megtalálása
A stabilitási sziget elhelyezkedését az ismert izotóp felezési idő és az elemek várható felezési ideje alapján becsüljük meg amelyeket nem figyeltünk meg, olyan számítások alapján, amelyek azon elemekre támaszkodnak, amelyek viselkednek, mint a periódusos rendszer fölöttiek (rokonvegyületekre) és az relativista hatásokat bemutató egyenletek betartása.
Annak bizonyítása, hogy a „stabilitás szigete” fogalma helyes, akkor jött, amikor a fizikusok a 117. elemet szintetizálták. Noha a 117-es izotóp nagyon gyorsan lebomlik, bomlási láncának egyik terméke a törvényrencium izotóp volt, amelyet még soha nem figyeltek meg. Ennek a törvényrencium-266 izotópnak a felezési ideje 11 óra, amely rendkívül hosszú egy ilyen nehéz elem atomjára. A Lawrencium korábban ismert izotópjai kevesebb neutronnal rendelkeztek, és sokkal kevésbé voltak stabilak. A Lawrencium-266 103 protont és 163 neutronot tartalmaz, amelyek a még fel nem fedezett varázslatokra utalnak, amelyek felhasználhatók új elemek létrehozására.
Melyik konfigurációk tartalmazhatják a mágikus számokat? A válasz attól függ, hogy ki kérdezi, mert számítás kérdése, és nincs standard egyenletkészlet. Egyes tudósok szerint a stabilitás szigete lehet 108, 110 vagy 114 proton és 184 neutron körül. Mások arra utalnak, hogy egy gömb alakú atommag 184 neutront tartalmaz, de a 114, 120 vagy 126 protonok működhetnek a legjobban. Az Unbihexium-310 (126 elem) "kétszeres mágia", mivel protonszáma (126) és neutronszáma (184) egyaránt mágikus szám. Azonban a mágikus kockát gördítjük, a 116, 117. és 118. elem szintéziséből nyert adatok a növekvő felezési idő felé mutatnak, amikor a neutronszám 184-re közeledik.
Egyes kutatók szerint a stabilitás legjobb szigete sokkal nagyobb atomi számok mellett létezhet, például a 164. elem körül (164 proton). A teoretikusok azt a régiót vizsgálják, ahol Z = 106-108 és N körül 160-164, ez elég stabilnak tűnik a béta-bomlás és a hasadás szempontjából.
Új elemek készítése a stabilitás szigetéről
Noha a tudósok képesek az ismert elemek új stabil izotópjai kialakítására, nincs meg a mi technológiánk, hogy jóval 120 fölé kerüljenek (a munka jelenleg folyik). Valószínűleg új részecskegyorsítót kell készíteni, amely képes a nagyobb energiával rendelkező célpontra koncentrálni. Azt is meg kell tanulnunk, hogy nagyobb mennyiségű ismert nehézséget készítsünk nuklidok célokként szolgálni ezen új elemek elkészítéséhez.
Új atommag formák
A szokásos atommag hasonlít a protonok és a neutronok szilárd gömbjére, ám az elemek atomjai a stabilitás szigetén új formákat vehetnek fel. Az egyik lehetőség egy buborék alakú vagy üreges mag, ahol a protonok és a neutronok egyfajta héjat alkotnak. Nehéz elképzelni, hogy egy ilyen konfiguráció hogyan befolyásolhatja az izotóp tulajdonságait. Egy dolog azonban biztos... vannak még új elemek, amelyek még felfedezésre várnak, tehát a jövõbeli periódusos táblázatok nagyon különböznek attól, mint amit ma használunk.