Как можно объяснить тот факт что известно 118 химических элементов, Тот, кто гасит свет. Фейнманий и глубины таблицы Менделеева / Хабр
Второе древнее название серы, встречающееся в русском языке, — жупел — также сочетало в себе как понятие горючести, так и дурного запаха. АЗОТ Хотя связанный воздух углекислый газ и горючий воздух водород впоследствии были обнаружены в составе земной атмосферы, их открытия фактически не были связаны с исследованиями атмосферного воздуха. Следовательно, неправилен тезис: «Чем больше, тем раньше». Где граница масс ядер, последний ли этот остров или могут существовать еще более тяжелые элементы? А в качестве бомбардирующего снаряда использовать ионы кальция.
Тем не менее, не все согласны с окончательным выводом статьи. Так, специалист по физической химии Лоуренс Лавелл Laurence Lavelle из Калифорнийского университета в Лос-Анжелесе не считает, что выделение пятнадцати элементов в f -блок — хорошее решение: по его мнению, такое решение, конечно, визуально решает проблему, но при этом противоречит логике Периодической системы.
С точки зрения Лавелла, Йенсена и их последователей в f -блоке может быть только четырнадцать химических элементов, поскольку на f -подуровне существует только семь f -орбиталей, на одной орбитали может разместиться не более двух электронов, а потому вариантов заполнения f -орбиталей всего 14, но никак не пятнадцать. В любом случае, чтобы подтвердить или опровергнуть теоретические рассуждения, в том числе и результаты расчетов, необходима проверка опытом, и Ганти полагает, что проверить релевантность теоретического исследования выбранных им моделей удастся уже в течение ближайших лет.
Уже упоминалось, что «пустые» кластеры Pb 12 2— и Sn 12 2— были получены и изучены ранее. Atobe et al. Все это говорит о том, что оптимизм Ганти и его коллег вполне оправдан и изучавшиеся ими теоретически соединения включения удастся получить и изучить спектральными методами.
А их спектральные характеристики смогут поставить точку в обсуждении вопроса сходств и различий лантана, лютеция, актиния и лоуренсия, и окончательно решить вопрос с положением этих элементов в Периодической системе.
DOI: Закрыть Новости науки. Большой адронный коллайдер. Результаты LHC. Загадки LHC. Двухфотонный всплеск ГэВ. LHC в работе. Общее расписание. Ранние этапы. Результаты работы LHC в году. Сеанс LHC Run 1. Сеанс LHC Run 2. Сеанс LHC Run 3. Устройство и задачи LHC. Устройство LHC. Задачи LHC. Свойства адронов. Поиск бозона Хиггса. Физика элементарных частиц. Величины и единицы. Как изучают частицы.
Эксперименты на коллайдерах. Стандартная модель. Хиггсовский механизм. В популярных журналах. Как подписаться. Выставка «Всё в мире относительно». Книжный клуб. Опубликовано полностью. Происхождение жизни. Глава 1. Глава 2. Глава 3.
Масштабы: времена. В помощь читателю. От секунды до года. Астрономические времена. Фолдинг белков. Возбужденные атомы. Возбужденные атомы: кто такие и где встречаются. Ядерные распады. Элементарные частицы. Повышенная жизнеспособность на околосветовых скоростях.
Движение континентов. Покорение воздуха. Аппараты легче воздуха. Первый аппарат легче воздуха, способный поднять человека. Типичный дирижабль конца XIX века рыбообразной формы. Цельнометаллический бескаркасный дирижабль с изменением объема в полете и с подогревом газа.
Серийный дирижабль Германии времен Первой мировой войны. Гибель «Гинденбурга» 6 мая года. Аппараты тяжелее воздуха. Первый вертолет И. Первый летающий аппарат классической схемы. Единственный российский серийный десантный экраноплан. Теоретические основы полета аппаратов тяжелее воздуха.
Первый реализованный проект, однако достоверных сведений о полете нет. Лучший истребитель битвы за Британию в г. Цельнодеревянный скоростной бомбардировщик «Мечта термита». Истребитель — символ японской авиации. Фронтовой истребитель, один из первых серийных реактивных самолетов. Многоцелевой истребитель, противник МиГ в корейской войне. Стратегический бомбардировщик с велосипедным шасси. Вечный двигатель. Электромагнитное излучение. Возможности человека.
Журнал общей биологии. In English. Наука, образование и право. Интеллектуальная собственность. Поиск Закрыть. Новости науки. Квантовая химия подтверждает правильность нового положения лантана и актиния в Периодической системе Показать комментарии Свернуть комментарии Teodor77 Таблицу надо сделать трехмерной. Тогда "f" блок будет торчать перпендикуляром к основной таблице, а La и Ac будут принадлежать и "d", и "f" блоку. Хотя, таблица давно выглядит атавизмом, наследием эмпирической закономерности и мнемоническим правилом для студентов.
Alef Teodor77 Но более наглядно иллюстрирует удивительную структуру мироздания. Ещё бы так окрасить элементов по металличности, и реактивности в качестве акцепторов электронов. Мож что то удивительное на картинке покажется. Спасибо за интересные варианты! Мне тут подумалось, что нет ничего странного, что в "плоском варианте" отобразить всё несколько сложнее: образно говоря, мы пытаемся разобрать 3-мерную луковицу на слои и изобразить эти слои на плоскости, да ещё и свести в таблицу Самым простым, наверное, было бы отразить это на сфере с "горами, плоскогорьями, равнинами и океаническими впадинами" OSAO antiximik Слои хим.
Интересно, даже очень. Слои - да, но не луковицы, ибо луковицу без ущерба для истины можно разрезать по любому меридиану, а хим. Точки-то вокруг разреза луковицы должны совпадать по химизму, что фактически невозможно. Должна быть какая-то слоистая трехмерная структура, не сфера, и вообще без центра вращения.
Кстати, о центре - может ли быть у этой структуры хоть какой-то центр? И почему да?
Alef OSAO OSAO Alef Водород - это начало структуры, а центр должен располагаться в ее "середине" Ну, луковицу я привёл для наглядности и согласен, что пример не вполне корректный Чистокровные биологи и не только А чем мы хуже?!.. Даёшь периодическое дерево в массы! Так даже будет не особо важно, что соответствует "корню", то есть "нулевому графу" Teodor77 Alef Гениальное применение фрактала!
Не то увидел Дмитрий Иванович во сне : Вот теперь и изголяются над таблицей, кто во что горазд. Придумывают ненормально раздвигающиеся вширь таблицы. Единственное, не отображены элементы до Оганесяна. И до следующей отпочковывающейся "гидры" осталось 4 элемента. Кстати, какая там орбиталь после "f"?
Kyu Teodor77 Teodor77 Kyu IL Kyu Kyu IL В плане электронных оболочек повторение бесконечно. То, что ядро не выдерживает такого роста, неприкладных математиков волновать не должно. Teodor7 Kyu Зато в философии есть понятие "дурная бесконечность".
У всех природных объектов, обладающих свойствами фракталов, для описания которых используется соответствующий аппарат, есть наименьший масштаб. Это в силу того, что истина конкретна, а объекты конечны. Kyu Teodor7 Ваш философский уровень вызывает сочувствие. Не многим дано встретить нормального философа, который сможет открыть человеку эту замечательную науку. Они же как жемчужные зерна в куче мэнээсов и завлабов.
В рассматриваемом примере три с половиной петли. Это f, d, p и пол-петли s. Я рад, что всего через один пост предсказательная сила все-таки появилась, даже без моей аргументации.
Что касается научного статуса философии, то он как раз относится к области "отсутствия верифицируемости и фальсифицируемости". Teodor7 Teodor7 Если науку представить в виде направленного графа, то любая конкретная наука, скажем, квантовая химия, преследует цель продвинуть исследователя по графу к новым областям и образовать новую вершину, новое направленное ребро, следующее из существующей сети, расширяя эту сеть науки.
Философия же образовывает новые вершины из которых потекут векторы развития новых отраслей науки. Из-за этой специфики и сомнения в научности философии. Она не опирается, как обычно, на сеть давно полученного затвержденного знания. Ученые из Индии провели квантовохимическое моделирование Каких чудес только не бывает в жизни. Teodor7 kbob Bio kbob Наконец-то "квантовая химия" повернулась от задач предсказания структуры и активности биологических макромолекул и предсказания процессов превращения метана в алмаз в глубинах метановой атмосферы планеты Нептун к тому, что она может продемонстрировать студентам: решила объяснить положение Лантана.
Уже давно было замечено, что среди известных сегодня примерно 3тыс. Нас, естественно, интересуют первые, более связанные. Максимальный эффект повышенной стабильности наблюдается лишь при определенном, так называемом магическом, числе нейтронов или протонов в ядре. Среди обилия ядер есть и уникальные, дважды магические образования с магическим числом одновременно протонов и нейтронов. Таких ядер немного. К дважды магическим ядрам относятся: гелий два протона, два нейтрона , кислород восемь протонов, восемь нейтронов , кальций 20 протонов, 20 нейтронов; есть и другой, редкий изотоп — 20 протонов и 28 нейтронов , никель 28 протонов 28 и 50 нейтронов , олово по 50 протонов, 50 и 82 нейтронов , свинец 82 протона и нейтронов.
Кстати, свинец сохранился в Земле, потому что он имеет дважды магическую структуру. В отсутствие этой структуры он был бы менее связанным - радиоактивным и не дожил бы до наших дней с момента образования Земли примерно 4,5 млрд лет тому назад. Что же находится за фермием элементом с атомным номером — там, где по чистой капельной теории ничего быть не должно? Оказалось, что если отойти от фермия несколько дальше — к числу протонов и числу нейтронов , то у ядер в этой области, согласно структурным эффектам, энергия связи может вновь возрасти.
И ядро с числом протонов и нейтронов в принципе может существовать; его жизнь, по оценкам, составит несколько часов. А если уйти совсем далеко, к числу протонов и огромному числу нейтронов , эта структурная поправка будет еще больше. Там будет примерно такая же ситуация, как с упомянутым ранее стабильным ядром — свинцом Сверхтяжелые ядра могут существовать очень долго — не секунды, а часы, годы, тысячи, может быть, миллионы лет.
Эти долгожители образуют целую область, ее часто называют островом стабильности гипотетических, очень тяжелых, сверхтяжелых элементов. Тут мы приходим к удивительному заключению о том, что наш мир не кончается на фермии, после которого элементы, согласно «капельным» прогнозам, тонут в «море нестабильности».
Далеко от известной области ядер возникает остров, который отодвигает предел существования ядер и элементов. Новая теория была сформулирована в г. Первый эксперимент, на который пригласили и меня, был проведен во Франции уже в г. Тогда у нас ничего не получилось. В отличие от своих французских коллег, я уже имел некий опыт — с середины х занимался синтезом го и го элементов в Дубне и чувствовал, что задача получения сверхтяжелых ядер значительно труднее, что наших средств явно недостаточно для того, чтобы рассчитывать на успех.
На самом деле этот эксперимент был только началом массированного наступления экспериментаторов. С по г. К сожалению, во всех этих экспериментах сверхтяжелые элементы обнаружить не удалось.
В эти годы и наши попытки синтеза сверхтяжелых ядер в Дубне также оказались безрезультатными. Причин неудачи всегда может быть две: либо не дотянулись низкая чувствительность эксперимента , либо предмета поиска вообще нет идея постановки данного эксперимента неверна. Однако когда одним и тем же делом занимаются многие лаборатории мира и у всех нулевой результат, кажется более вероятной вторая.
К г. Анализируя результаты своих экспериментов, а также все «за и против» в результатах экспериментов других лабораторий, мы пришли к выводу, что отрицательный результат всех опытов обусловлен тем, что не дотянулись. Скорее всего, метод синтеза сверхтяжелых ядер, который использовали все лаборатории, исчерпан и следует искать новые подходы к решению этой трудной задачи.
В поисках этих подходов можно увеличивать количество протонов, использовать все более тяжелый снаряд. Но надо иметь еще и много нейтронов. Ведь мы ведем искусственный синтез: сталкиваем два ядра в расчете, что в какой-то, пусть даже очень малой, доле случаев они сольются. Но соотношение протонов и нейтронов в них задано.
И нейтронов при этом оказывается недостаточно. Это равносильно отклонению корабля от курса на «остров». Реакция, которую мы предложили еще в г. Новые элементы с атомными номерами , , , , и были синтезированы в Германии именно этим методом, который использовался на протяжении 38 лет!
Мне часто говорили: «Вы придумали новый метод синтеза. Почему сами его не используете? В ядрах, полученных этим способом, большой дефицит нейтронов. Поэтому дальнейшее продвижение к элементам тяжелее го есть движение в глубину моря нестабильности, в бездну.
И й элемент, синтезированный в Японии, о котором сейчас много говорят, — последний в этой серии на дороге, ведущей в тупик. Не удивительно, что на синтез всего трех новых атомов в лаборатории японского Института физико-химических исследований RIKEN было потрачено девять лет.
Нетрудно также понять, что это уже не дорога, а исчезающая тропинка.
Стало ясно, что для того чтобы получить в сверхтяжелых ядрах столь недостающие нейтроны, надо существенно усложнить эксперимент. Мы решили использовать в качестве мишенного материала искусственные элементы тяжелее урана, который нарабатывается в реакторе путем захвата нейтронов. Полученные таким способом ядра хоть и радиоактивны дополнительная проблема , но имеют максимальный избыток нейтронов.
Как минимум надо взять й элемент — плутоний, и вновь, не плутоний, который нарабатывается и используется в атомной энергетике, а самый тяжелый изотоп — плутоний, который может быть накоплен в специальных реакторах с высоким потоком нейтронов.
А в качестве бомбардирующего снаряда использовать ионы кальция. В кальции восемь избыточных нейтронов! К сожалению, у кальция нет летучих соединений, поэтому тяжелый изотоп можно обогатить только весьма трудоемким способом, посредством массового разделения природных изотопов кальция на электромагнитном сепараторе. А нам надо его ускорить почти до 0,1 скорости света и направить этот пучок на мишень из плутония. Если мы сможем осуществить реакцию слияния плутония и кальция, то образовавшееся ядро го элемента с массой будет содержать нейтронов.
Подходя к прибрежным границам острова, мы должны «почувствовать землю» и, если справедливы теоретические предсказания, увидеть резкий рост стабильности сверхтяжелых ядер при движении вглубь острова.
Наши исследования пришлись на е гг. Достояние, наработанное годами, которое мы имели, — прекрасный ускоритель, прецизионные установки, электронная аппаратура — для этой задачи не подходило. Все надо было делать заново. Решение было принято, и мы пошли по дороге отработки нового метода синтеза. Это была непростая задача. Как уже сказано выше, часто нас не устраивало то, что было достигнуто ранее большим трудом. В частности, расход того же кальция в источнике ионов нашего ускорителя, в то время одного из лучших в мире, составлял 20 мг в час!
При таком расходе дорогого вещества у нас не хватило бы никаких средств, чтобы вести работу на пучке ионов кальция годами. Пришлось переходить на другую, для нас совершенно новую конструкцию ионного источника, работающего на другом принципе, и исследовать его в режимах получения рекордной интенсивности пучка при минимальном расходе исходного материала.
Но все в конечном итоге было сделано, и в г. Не миллисекунды или сотые доли миллисекунд, как ранее при синтезе более легких ядер, а секунды! После альфа - распада ядра го элемента спонтанный выброс тяжелым ядром ядра гелия-4 образовалось дочернее ядро го элемента, которое прожило почти минуту, после чего таким же образом перешло во внучатое ядро го элемента, последнее распалось спонтанно на два осколка.
Сценарий этого ядерного превращения был весьма необычен, но очень близок к картине, предсказанной теорией. Мы решили продолжить эксперимент и скоро увидели второе такое событие. Чтобы проверить себя, мы «поднялись этажом выше» с целью синтезировать подобным способом й элемент: вместо плутония использовали изотоп следующего, го элемента — кюрия и облучали его кальцием Все последующие распады в й и й элементы будут такими же, как в эксперименте с мишенью из плутония В наблюдаемых цепочках распада регистрируются координаты ядер в фокальном детекторе сепаратора, а также времена и энергии альфа-частиц и осколков деления для цепочки из трех звеньев — 11 параметров.
В этих условиях генетическая достоверность последовательность распадов: материнское — дочернее — внучатое и т. Синтез элементов — заполняет седьмой период таблицы желтые квадраты. На обложке первого номера за г. Статья называлась «Путешествие на остров сверхтяжелых элементов». Действительно, и для нас после первых экспериментов по синтезу го и го элементов гипотетический остров приобрел видимые очертания.
В первых экспериментах по синтезу го элемента мишень была изготовлена из плутония американского производства. Это был вклад сотрудничающих с нами американских коллег из Ливерморской национальной лаборатории. Другие изотопы го элемента мы получили в реакциях с мишенью из плутония российского производства.
Недавно были закончены эксперименты по синтезу еще двух изотопов го элемента, где использовалась мишень из плутония, полученного на мощном реакторе Ок-Риджской национальной лаборатории. Так началось — и уже давно продолжается — наше плодотворное сотрудничество с американскими ядерно-исследовательскими центрами.
Поэтому, когда дело дошло до присвоения названия элементам и , мы предложили назвать их в честь сотрудничающих лабораторий: й — «флеровий» с символом Fl и й — «ливерморий», символ Lv. С этими символами они вошли в таблицу Д. Менделеева как первые сверхтяжелые элементы. В последующих экспериментах были синтезированы элементы с нечетными атомными номерами и , а также самый тяжелый й элемент.
Дочерним продуктом распада го элемента стал также неизвестный ранее й элемент. В общей сложности мы получили 52 новых ядра — изотопов —го элементов и продуктов их распада вплоть до ядер го и го элементов. Прибрежную полосу и выход на сам остров мы прощупали в 52 точках. Фундаментальная часть нашей работы заключается в подтверждении теоретических предсказаний о существовании сверхтяжелых элементов.
В том, что далеко от известной области ядер вследствие ядерной структуры проявляются новые магические числа протонов и нейтронов, которые формируют остров острова стабильности сверхтяжелых элементов. Сам факт существования сверхтяжелых ядер существенно смещает пределы масс ядер и атомов. Таблица Д. Менделеева содержит сегодня элементов, заполняющих ее семь рядов.
Вполне возможно заполнение восьмого ряда. Карты атомных ядер. На рисунке показаны все известные к настоящему времени ядра изотопов с атомными номерами более В овале расположены ядра, синтезированные в реакциях с кальцием Существенное преимущество ядер, расположенных на острове стабильности, — их относительно большое время жизни по отношению к ядрам более легких элементов.
Это дает возможность исследовать электронную структуру сверхтяжелого атома, особенно последнего электрона, ответственного за химические свойства данного элемента. Раньше, когда периоды полураспадов более легких ядер исчислялись миллисекундами, мы такой возможности были лишены. Теперь, с использованием современной экспрессной химической аппаратурой, начаты химические исследования го, го и го элементов, их химического поведения по отношению к легким гомологам: ртути, таллию и свинцу см.
Таблица Менделеева: век недолог? Вполне естественно, что открытие сверхтяжелых элементов породило много вопросов. Где граница масс ядер, последний ли этот остров или могут существовать еще более тяжелые элементы? Могли ли образоваться сверхтяжелые элементы в Солнечной системе, когда шло образование всех элементов вплоть до урана? Как будут вписываться элементы-тяжеловесы в периодическую систему Д. И это далеко не все вопросы.
Проблема в этих исследованиях, как и во многих других, — низкий выход сверхтяжелых атомов. Производительность от одного атома в месяц до одного атома в день сильно ограничивает фронт работ. Поэтому уже третий год в ОИЯИ идет создание нового комплекса — «Фабрики сверхтяжелых элементов», на которой производительность будет повышена до раз. Новый комплекс — это новый, более мощный ускоритель, новые экспериментальные залы, новые физические и химические установки, возможность длительной, круглосуточной работы в течение многих месяцев и т.
С вводом нового комплекса будет реализована новая программа исследований. В основных очертаниях она была разработана нами в прошлом году.
Эксперименты, которые ведутся сегодня на пучке ионов кальция, нацелены сейчас и в ближайшем будущем на проверку ряда подходов, которые будут реализованы на новом комплексе.
Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Почему ионная платформа считается наиболее качественной из всех существующих для создания квантового компьютера? Зачем ученые ждут появления квантового транзистора и как работает единственный в России ионный квантовый компьютер ФИАН? Сверхтяжелые элементы Добавить в закладки. Автор Валерий Чумаков. ОИЯИ сверхтяжелые элементы юрий оганесян. Партнеры Показать всех.
Наше мобильное приложение. Скачать для Android. Мы в соцсетях. Геологи изучили климат в кембрийский период. ЦАГИ принял участие в школе-семинаре «Аэродинамика и динамика полета летательных аппаратов». Всемирный день борьбы против туберкулеза. От барометра до суперкомпьютера: метеонаблюдения в России. Зубы тюленей имеют зазубрины из-за зоопланктона в их рационе.
Ученые обнаружили окаменелый череп предка лягушки возрастом миллионов лет. ТАСС: Эксперт заявила, что каждый четвертый россиянин будет пожилого возраста к году. Выставка к летию со дня рождения зоолога В. Флинта в Дарвиновском музее. Древние ледяные щиты Антарктиды предвещают динамические изменения в будущем Земли. Представляем Вам списки ученых, награжденных ко дню летия РАН. Ионный квантовый компьютер. Лекция чл. РАН Николая Колачевского.
