محمود حاج‌زمان: با الحاق رسمی عناصر 114 و 116 به جدول تناوبی عناصر، این عناصر به سنگین‌ترین اعضای آن تبدیل شدند. اگرچه این دو عنصر هر دو کمتر از یک ثانیه عمر دارند و به سرعت به عناصر سبک‌تر واپاشیده می‌شوند، اما محققان را یک گام دیگر به ساختن عناصر به مراتب سنگین‌تری که انتظار می‌رود برای چندین دهه و بیشتر پایدار باشند، نزدیک ساخته‌اند. عناصری که می‌توانند به افسانه «جزیره ثبات» در جدول تناوبی جامه عمل بپوشانند.
به گزارش نیوساینتیست، چندین سال بود که شواهد وجود این دو عنصر ارائه و اثبات شده بود. نهایتا چهارشنبه گذشته و پس سه سال بررسی از سوی گروه کاری مشترک در خصوص کشف عناصر، این عناصر به صورت رسمی به عنوان عناصر جدید جدول تناوبی تایید شد. گروه مذکور کمیته‌ای متشکل از دانشمندان اتحادیه بین‌المللی شیمی محض و کاربردی (آیوپاک)، و اتحادیه بین‌المللی فیزیک محض و کاربردی (آیوپاپ) است.
از سال 1999 / 1378، گروه‌های مختلفی مدعی تولید عنصر 114 شده بودند، اما کمیته مشترک تصمیم گرفت مجموعه آزمایش‌هایی که طی همکاری دو تیم در سال‌های 2004 و 2006 انجام شد، نخستین شواهد قانع‌کننده مبنی بر ساخت این عناصر محسوب شود. مجموعه دیگری از آزمایش‌های همین دو گروه در خصوص تولید عنصر 116، مورد تایید کمیته قرار گرفت.
به هم کوبیدن
هدایت یکی از گروه‌های کاشف این عناصر بر عهده یوری اوگانسیان در انستیتو مشترک تحقیقات هسته‌ای دوبنا روسیه (JINR)، و هدایت گروه دیگر بر عهده کن مودی در آزمایشگاه ملی لورنس لیورمور در کالیفرنیا آمریکا بود. محققان عناصر جدید را با به هم کوبیدن هسته عناصر سبک‌تر در شتاب‌دهنده مرکز JINR ایجاد کردند. آنها برای ساختن عنصر 116، اهداف ساخته شده از عنصر رادیواکتیو کوریوم را که دارای 96 پروتون در هسته خود است، با هسته کلسیم که دارای 20 پروتون است بمباران کردند.
هسته عنصر 116 تنها چند میلی‌ثانیه عمر داشت و پس از ساطع کردن یک ذره آلفا که از دو پروتون و دو نوترون ساخته شده (همان هسته هلیوم)، به هسته عنصر 114 واپاشیده شد. این گروه همچنین عنصر 114 را به صورت مستقیم با شلیک هسته کلسیم به اهداف پلوتونیومی که دارای 94 پروتون در هسته خود است، ایجاد کردند.
نابودی سریع
هسته عنصر 114 پس از حدود نیم ثانیه به کوپرنیکیوم واپاشیده شد. کوپرنیکیوم دارای 112 پروتون در هسته خود است و خود این عنصر نیز همین اواخر و در سال 2009 / 1388 به صورت رسمی به جدول تناوبی اضافه شده است. الگوی بازه‌های زمانی بین این واپاشی‌ها که طی آنها ذرات آلفا تولید می‌شد، عاملی بود که خلق این عناصر را اثبات کرد.
اما عناصر 114 و 116 شبیه چه چیزی هستند؟ متاسفانه مشخصات آنها هنوز مبهم است، زیرا مقادیر تولید شده بسیار اندک بوده و به سرعت از بین رفته‌اند. در نتیجه دانشمندان نتوانسته‌اند رفتار شیمیایی آنها، مثلا عناصری که با آنها واکنش می‌دهند اندازه‌گیری کنند.
پل کارول از دانشگاه کارنگی ملون که ریاست کمیته تایید عناصر جدید را بر عهده داشت، می‌گوید: «نیمه عمر این‌گونه عناصر باید به میزان معقولی بلند باشد تا شما بتوانید خواص شیمیایی آنها را مطالعه کنید، چیزی در حدود یک دقیقه.»
اگر عجیب غریب نباشد
عناصر کشف شد هنوز نامی ندارند. در عوض بر اساس قراردادهای آیوپاک و بر اساس ارقام عناصر 114 و 116، به ترتیب عبارات موقتی ununquadium و ununhexium برای آنها استخراج شده است. کاشفان آنها این شانس را دارند که نام‌های مورد نظر خود را که توسط یک کمیته دیگر آیوپاک بررسی می‌شود، پیشنهاد کنند. کارول می‌گوید: «اگر نام‌های پیشنهادی خیلی عجیب غریب نباشد، کمیته به احتمال زیاد آنها را قبول خواهد کرد.»
این کمیته همچنین ادعای کشف عنصر 113، 115 و 118 را نیز بررسی کرد، اما در گزارش خود اعلام کرد که شواهد و مدارک ارائه شده به اندازه کافی قوی نیست که مجوز قانونی لازم برای اضافه کردن آنها را به جدول تناوبی بدهد.
عناصری که تاکنون به انتهای جدول تناوبی اضافه شده‌اند، همگی عمری کوتاه دارند. اما تئوری‌های هسته‌ای، وجود گروهی از اتم‌های فوق‌سنگین را پیش‌بینی می‌کنند که می‌توانند برای چندین دهه یا بیشتر باقی بمانند و ممکن است مشخصات شیمیایی جدید و مفیدی داشته باشند. به گفته کارول کشف عناصر 114 و 116 بسیار هیجان‌انگیز است، زیرا این کشف گامی به سوی این جزیره ثبات (پایداری) به شمار می‌رود. جزیره‌ای که بنا بر حدسیات، پیرامون عنصری قرار گرفته است که 120 یا 126 پروتون در هسته خود دارد.
53275
نظر شما