Insula de stabilitate

Insula stabilității este o regiune transuranială  ipotetică de pe harta izotopilor , pentru care (în conformitate cu teoria structurii învelișului nucleului M. Goeppert-Meyer și H. Jensen , distins cu Premiul Nobel pentru fizică în 1963 ), datorită la limitarea umplerii învelișurilor de protoni și neutroni din nucleu , timpul de viață a izotopilor depășește semnificativ durata de viață a izotopilor transuraniului „vecinați” , făcând posibilă existența de lungă durată și stabilă a unor astfel de elemente, inclusiv în natură.

Pe insulă, sau mai degrabă insulele de stabilitate, există vârfuri și coborâri ale stabilității relative a diferitelor elemente. Pentru o lungă perioadă de timp, cei mai proeminenți candidați pentru apartenența la prima Insulă de Stabilitate au fost considerați izotopi ai elementelor cu numerele de serie 114 și 126 și, în consecință, așa-numitele valori numerice magice și dublu magice ale nucleelor ​​conform carcasei teorie .

Primii izotopi ai elementului 114 , sintetizați la Joint Institute for Nuclear Research (JINR) , au într-adevăr un timp de înjumătățire atipic lung [1] , ceea ce confirmă teoria învelișului. În mai 2006, oamenii de știință ruși conduși de Yuri Oganesyan de la JINR au anunțat că au reușit să confirme existența primului izotop cu viață lungă al elementului 114 și au obținut confirmarea experimentală a existenței Insulei Stabilitatii - în timpul acestui experiment, în plus. la experimentele fizice efectuate anterior, a fost efectuată identificarea chimică a lanțurilor de dezintegrare [ 2] . Elementul flerovium (114), ca și elementul livermorium (116), a fost recunoscut de IUPAC în decembrie 2011 și a primit un nume oficial înregistrat în mai 2012.

Alte elemente mai puțin strălucitoare ale primei Insule de Stabilitate au fost sintetizate și așteaptă înregistrarea oficială - până la numărul atomic 118 din 2012. De asemenea, s-au făcut încercări de a sintetiza următoarele elemente transuraniu supergrele, inclusiv revendicările privind sinteza elementului unbiquadium (124) și dovezi indirecte ale elementelor unbinylium (120) și unbihexium (126), care nu au fost încă confirmate. În același timp, când s-a încercat sintetiza elementului 124 la Large National Heavy Ion Accelerator ( GANIL ) în 2006–2008, măsurătorile fisiunii directe și întârziate a nucleelor ​​compuși au arătat un efect puternic de stabilizare a învelișului de protoni, de asemenea, nu atât pentru Z = 114, dar pentru Z = 120 [3] .

Sinteza de noi elemente ale Insulei Stabilitatii continuă de către echipe internaționale de la JINR din Rusia ( Dubna ), Centrul European Helmholtz pentru Studii asupra Ionilor Grei din Germania , Laboratorul Național Lawrence Berkeley și Laboratorul Național Livermore din SUA , Institutul pentru Cercetări fizice și chimice în Japonia și alte laboratoare [4] [5] .

Căutarea elementelor supergrele în natură nu a avut încă succes [6] . Descoperirea elementului sergeniu (108) în ținuturile Cheleken la începutul anilor 1970. nu a fost confirmat. În 2008, a fost anunțată descoperirea elementului ecatorium-unbibium (122) în probe de toriu natural [7] , dar această afirmație este în prezent contestată pe baza încercărilor recente de a reproduce datele folosind metode mai precise. În 2011, oamenii de știință ruși au raportat [8] descoperirea în materia meteoriților a urmelor de coliziuni cu particule cu numere atomice de la 105 la 130, ceea ce poate fi o dovadă indirectă a existenței nucleelor ​​supergrele stabile [9] .

Timpul de înjumătățire al celor mai grele elemente [10] [11] [12]
Număr Nume Cel mai lung
izotop
produs
 Înjumătățire
_
83 Bismut 209 Bi 1,9×10 19 ani
84 Poloniu 209 Po 125,2 ± 3,3 ani
85 Astatin 210 At 8,1 ore
86 Radon 222 Rn 3,8235 zile
87 Franţa 223Fr _ 22,0 min
88 Radiu 226Ra _ 1600 de ani
89 actiniu 227ac _ 21,77 ani
90 Toriu 232th _ 1,41 × 10 10 ani
91 Protactiniu 231Pa _ 32800 de ani
92 Uranus 238 U 4,47 × 10 9 ani
93 Neptuniu 237Np _ 2,14 × 10 6 ani
94 Plutoniu 244 Pu 8,0 × 10 7 ani
95 Americiu 243 am 7400 de ani
96 Curium 247 cm _ 1,6 × 10 7 ani
97 Berkeliu 247 bk 1380 de ani
98 Californiu 251 cf 900 de ani
99 Einsteiniu 252 Es 470 de zile
100 Fermi 257 fm 100,5 zile
101 Mendeleviu 258Md _ 51,5 zile
102 Nobeliu 259 nr 58 min
103 Laurence 266Lr _ 10 ore
104 Rutherfordium 267 RF 1,3 ore
105 Dubnium 268db _ 28 de ore
106 Seaborgium 269Sg _ 3,1 min
107 Bory 270 Bh 1 minut
108 Hassius 270 ore 10 s
109 Meitnerius 278 Mt 4,5 s
110 Darmstadt 281 Ds 13 s
111 Raze X 282Rg _ 2,1 min [13]
112 Copernicius 285 Cn 28 s
113 Nihonium 286Nh _ 9,5 s
114 Flerovium 289 Fla 1,9 s
115 Moscovia 290 Mc 650 ms
116 Livermorium 293 Lv 57 ms
117 Tennessee 294 Ts 51 ms
118 Oganesson 294 Og 0,69 ms

Notă: Pentru elementele 109-118, cel mai lung izotop cu viață este cel mai greu obținut. Se poate presupune că izotopii mai grei, dar neobținuți, au o durată de viață mai lungă.

Vezi și

Note

  1. ↑ Yu. Ts. Oganessian și colab. Măsurătorile secțiunilor transversale și ale proprietăților de degradare ale izotopilor elementelor 112, 114 și 116 produși în reacțiile de fuziune 233.238 U, 242 Pu și 248 Cm+ 48 Ca  // Physical Review C. - American Physical Society, 2004. - T. 70 , nr. 6 . - S. 064609 . - doi : 10.1103/PhysRevC.70.064609 .  (Accesat: 28 octombrie 2012)
  2. ↑ Molchanov M. Se confirmă descoperirea  // În lumea științei . - 2006. - Nr. 7 (iulie) . - S. 74-75 . Arhivat din original pe 28 septembrie 2007.
  3. ↑ M. Morjean și colab. Dovezi experimentale directe pentru timpii de fisiune foarte lungi ai elementelor super-grele  // The European Physical Journal D. - 2007 (preprint).  (Accesat: 28 octombrie 2012)
  4. ↑ Institutul din Dubna a devenit al patrulea din lume în ceea ce privește numărul de izotopi descoperiți . Copie de arhivă din 8 octombrie 2011 la Wayback Machine // Lenta.ru , 10/5/2011.  (Accesat: 28 octombrie 2012)
  5. ↑ Clasamentul izotopilor dezvăluie laboratoarele de top Arhivat 18 februarie 2012 la Wayback Machine  // Nature , 10/4/2011   . (Accesat: 28 octombrie 2012)
  6. ↑ Valeri Ciumakov. Elemente supergrele  // În lumea științei . - 2016. - Nr. 5-6 . - S. 12-23 .
  7. ↑ Marinov A., Rodushkin I., Kolb D., Pape, A., Kashiv Y., Brandt R., Gentry RV, Miller HW Dovezi pentru un nucleu supergreu cu viață lungă cu număr de masă atomic A=292 și număr atomic Z =~122 în Th natural  (engleză) . - doi : 10.1142/S0218301310014662 . - arXiv : 0804.3869 .  (Accesat: 28 octombrie 2012)
  8. ↑ Au fost descoperite urme de nuclee ultra-grele de raze cosmice galactice  // Fian-inform.ru. - 2011. Arhivat la 8 ianuarie 2012.
  9. ↑ Polukhina N. G. Progrese în cercetarea în fizica nucleară privind detectoarele de căi și perspectivele de utilizare a tehnicii căii în astrofizică, fizica particulelor elementare și lucrări aplicate  // Uspekhi fizicheskikh nauk . - Academia Rusă de Științe , 2012. - T. 182 . - S. 656-669 . - doi : 10.3367/UFNr.0182.201206g.0656 .  (Accesat: 28 octombrie 2012)
  10. ↑ Emsley, J. Blocurile de construcție  ale naturii . - Oxford University Press , 2001. - P. 143-144, 458. - ISBN 0-19-850340-7 .
  11. ↑ Khuyagbaatar, J. 48 Ca+ 249 Bk Fusion Reaction Leading to Element Z = 117: Long-Lived α-Decaying 270 Db and Discovery of 266 Lr  // Physical Review Letters  : journal  . - 2014. - Vol. 112 . — P. 172501 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.112.172501 . - Cod .
  12. ↑ Witze, A. Elementul supergreu 117 debutează . ScienceNews (6 aprilie 2010). Consultat la 6 aprilie 2010. Arhivat din original pe 9 aprilie 2010.
  13. ↑ Khuyagbaatar, J.; Yakushev, A.; Düllmann, Ch. E. şi colab. 48 Ca+ 249 Bk Reacție de fuziune care duce la elementul Z=117: α-Decaying cu viață lungă 270 Db și descoperirea a 266 Lr  // Physical Review Letters  : journal  . - 2014. - Vol. 112 , nr. 17 . — P. 172501 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.112.172501 . - Cod . — PMID 24836239 .

Link -uri