Dmitri Mendeleev è accreditato con la creazione della prima tavola periodica che ricorda il tavola periodica moderna. Il suo tavolo ha ordinato gli elementi aumentando peso atomico (noi usiamo numero atomico oggi). Poteva vedere tendenze ricorrenti, o periodicità, nelle proprietà degli elementi. Il suo tavolo potrebbe essere usato per prevedere l'esistenza e le caratteristiche di elementi che non erano stati scoperti.
Quando guardi il tavola periodica moderna, non vedrai spazi vuoti e spazi nell'ordine degli elementi. I nuovi elementi non sono più esattamente scoperti. Tuttavia, possono essere realizzati utilizzando acceleratori di particelle e reazioni nucleari. UN nuovo elemento è fatto aggiungendo un protone (o più di uno) o neutrone a un elemento preesistente. Questo può essere fatto rompendo protoni o neutroni in atomi o scontrandosi con atomi insieme. Gli ultimi elementi nella tabella avranno numeri o nomi, a seconda della tabella che usi. Tutti di nuovi elementi sono altamente radioattivi. È difficile dimostrare che hai creato un nuovo elemento, perché decade così rapidamente.
Key Takeaways: come vengono scoperti nuovi elementi
- Mentre i ricercatori hanno trovato o sintetizzato elementi con numero atomico da 1 a 118 e la tavola periodica appare piena, è probabile che vengano creati elementi aggiuntivi.
- Gli elementi superpesanti sono realizzati colpendo elementi preesistenti con protoni, neutroni o altri nuclei atomici. Vengono utilizzati i processi di trasmutazione e fusione.
- Alcuni elementi più pesanti sono probabilmente realizzati all'interno delle stelle, ma poiché hanno emivite così brevi, non sono sopravvissuti per essere trovati sulla Terra oggi.
- A questo punto, il problema riguarda meno la creazione di nuovi elementi che il loro rilevamento. Gli atomi prodotti spesso decadono troppo rapidamente per essere trovati. In alcuni casi, la verifica potrebbe venire dall'osservazione dei nuclei della figlia che sono decaduti ma che non avrebbero potuto derivare da qualsiasi altra reazione se non l'uso dell'elemento desiderato come nucleo genitore.
I processi che creano nuovi elementi
Gli elementi trovati sulla Terra oggi sono nati nelle stelle tramite la nucleosintesi o si sono formati come prodotti di decomposizione. Tutti gli elementi da 1 (idrogeno) a 92 (uranio) si presentano in natura, sebbene gli elementi 43, 61, 85 e 87 derivino dal decadimento radioattivo di torio e uranio. Il nettunio e il plutonio sono stati scoperti anche in natura, nella roccia ricca di uranio. Questi due elementi sono derivati dalla cattura di neutroni da parte dell'uranio:
238U + n → 239U → 239Np → 239Pu
La chiave da asporto qui è che bombardare un elemento con neutroni può produrre nuovi elementi perché i neutroni possono trasformarsi in protoni attraverso un processo chiamato decadimento beta dei neutroni. Il neutrone decade in un protone e rilascia un elettrone e un antineutrino. L'aggiunta di un protone a un nucleo atomico cambia la sua identità di elemento.
I reattori nucleari e gli acceleratori di particelle possono bombardare bersagli con neutroni, protoni o nuclei atomici. Per formare elementi con numeri atomici maggiori di 118, non è sufficiente aggiungere un protone o un neutrone a un elemento preesistente. Il motivo è che i nuclei superpesanti che si trovano nella tavola periodica semplicemente non sono disponibili in nessuna quantità e non durano abbastanza a lungo da poter essere utilizzati nella sintesi degli elementi. Quindi, i ricercatori cercano di combinare nuclei più leggeri che hanno protoni che si sommano al numero atomico desiderato o cercano di trasformare i nuclei che decadono in un nuovo elemento. Sfortunatamente, a causa della breve emivita e del piccolo numero di atomi, è molto difficile rilevare un nuovo elemento, tanto meno verificare il risultato. I candidati più probabili per i nuovi elementi saranno i numeri atomici 120 e 126 perché si ritiene che abbiano isotopi che potrebbero durare abbastanza a lungo da essere rilevati.
Elementi superpesanti in stelle
Se gli scienziati usano la fusione per creare elementi superpesanti, anche le stelle li rendono? Nessuno conosce la risposta per certo, ma è probabile che anche le stelle producano elementi di transuranio. Tuttavia, poiché gli isotopi hanno una vita così breve, solo i prodotti con decadimento più leggero sopravvivono abbastanza a lungo da poter essere rilevati.
fonti
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