Острво стабилности је оно чудесно место где је тешко изотопи од елементи држати се довољно дуго да се проучава и користи. "Острво" се налази у мору радиоизотопа који се тако брзо распадају у кћерка језгра научницима је тешко да докажу да је елемент постојао, а мање користе изотоп за практичну употребу апликација.
Кључни кораци: Острво стабилности
- Тхе острво стабилности односи се на област периодичне табеле која се састоји од супер-тешких радиоактивних елемената који имају најмање један изотоп са релативно дугим полуживотом.
- Тхе модел нуклеарне љуске користи се за предвиђање локације "острва" на основу максимума енергије везивања између протона и неутрона.
- Сматра се да постоје изотопи на „острву“ "магични бројеви" протона и неутрона који им омогућавају да одржавају одређену стабилност.
- Елемент 126, ако се икада произведе, верује се да има изотоп са довољно дугим полуживотом да се може проучавати и потенцијално користити.
Историја острва
Гленн Т. Сеаборг сковао фразу "острво стабилности" крајем 1960-их. Користећи модел нуклеарне љуске, предложио је да се ниво енергије у датој љусци напуни оптималним бројем
протони и неутрони би максимизирао енергија која повезује по нуклеону, допуштајући да тај одређени изотоп има дуже полу живот од осталих изотопа који нису имали испуњене шкољке. Изотопи који испуњавају нуклеарне шкољке поседују оно што се назива "магичним бројевима" протона и неутрона.Проналазак острва стабилности
Локација острва стабилности предвиђа се на основу познатих полуживота изотопа и предвиђених полуживота за елементе које нису примећене, засноване на прорачунима који се ослањају на елементе који се понашају као они изнад њих у периодичној табели (конгенери) и покоравајући се једначинама које представљају релативистичке ефекте.
Доказ да је концепт „острва стабилности“ здрав, дошао је када физичари синтетишу елемент 117. Иако се изотоп 117 распада врло брзо, један од производа његовог ланца распада је изотоп закоренцијума који никада раније није примећен. Овај изотоп, Лавренцијум-266, је имао полуживот од 11 сати, што је изузетно дуго за атом тако тешког елемента. Раније познати изотопи Лавренцијума имали су мање неутрона и били су мање стабилни. Лавренцијум-266 има 103 протона и 163 неутрона, што наговештава још неоткривене магичне бројеве који би могли да се употребе за формирање нових елемената.
Које конфигурације могу да имају магичне бројеве? Одговор зависи кога питате, јер је ствар израчуна и нема стандардног скупа једначина. Неки научници тврде да би могло постојати острво стабилности око 108, 110 или 114 протона и 184 неутрона. Други предлажу да сферно језгро садржи 184 неутрона, али 114, 120 или 126 протона могу најбоље функционисати. Унбихекиум-310 (елемент 126) је "двоструко магичан", јер су његов протонски број (126) и број неутрона (184) и магијски број. Међутим, када бацате чаробне коцкице, подаци добијени синтезом елемената 116, 117 и 118 упућују на повећање полуживота како се број неутрона приближавао 184.
Неки истраживачи верују да најбоље острво стабилности може постојати на много већим атомским бројевима, попут око елемента број 164 (164 протона). Теоретичари истражују област у којој је З = 106 до 108, а Н око 160-164, што се чини довољно стабилним у односу на распадање бета и фисију.
Израда нових елемената са острва стабилности
Иако би научници могли да формирају нове стабилне изотопе познатих елемената, немамо технологију која би прошла 120 или више (посао који је у току). Вероватно ће бити потребно изградити нови акцелератор честица који ће се моћи фокусирати на циљ с већом енергијом. Такође ћемо морати да научимо да направимо веће количине познатих тешких нуклиди служе као циљеви за прављење ових нових елемената.
Нови облици атомског нуклеуса
Уобичајено атомско језгро личи на чврсту куглу протона и неутрона, али атоми елемената на острву стабилности могу попримити нове облике. Једна од могућности би било да су језгра у облику мјехурића или шупља, а протони и неутрони формирају неку врсту љуске. Тешко је чак и замислити како таква конфигурација може утицати на својства изотопа. Једно је сигурно, мада... постоје нови елементи који тек треба да буду откривени, тако да ће периодична табела будућности изгледати врло различито од оне коју користимо данас.