Otok stabilnosti je čudovit kraj, kjer je težko izotopi od elementi držijo se dovolj dolgo, da jih je mogoče proučiti in uporabiti. "Otok" se nahaja v morju radioizotopov, ki tako hitro razpadejo v hčerinska jedra znanstvenikom težko dokažejo, da je element obstajal, še manj uporabljajo izotop za praktične prijava.
Ključni odvzemi: otok stabilnosti
- The otok stabilnosti se nanaša na območje periodične tabele, sestavljeno iz zelo težkih radioaktivnih elementov, ki imajo vsaj en izotop z razmeroma dolgo razpolovno dobo.
- The model jedrske lupine se uporablja za napovedovanje lokacije "otokov", ki temelji na čim večji energiji vezave med protoni in nevtroni.
- Menijo, da so izotopi na "otoku" "čarobne številke" protonov in nevtronov, ki jim omogočajo ohranitev neke stabilnosti.
- Element 126, če bi se kdaj proizvedlo, ima izotop z dovolj dolgo razpolovno dobo, da ga je mogoče preučiti in potencialno uporabiti.
Zgodovina otoka
Glenn T. Seaborg je skoval stavek "otok stabilnosti" v poznih šestdesetih letih. S pomočjo modela jedrske lupine je predlagal, da se ravni dane lupine napolnijo z optimalnim številom
protoni in nevtroni bi maksimiziral vezna energija na nukleon, kar omogoča določenemu izotopu daljši čas polovično življenje kot drugi izotopi, ki niso imeli napolnjenih lupin. Izotopi, ki napolnjujejo jedrske lupine, imajo tako imenovane "čarobne številke" protonov in nevtronov.Iskanje otoka stabilnosti
Lokacija otoka stabilnosti se napoveduje na podlagi znanih razpolovnih dob izotopov in napovedanih razpolovnih dob za elemente ki niso bili opaženi na podlagi izračunov, ki temeljijo na elementih, ki se obnašajo kot tisti nad periodično tabelo (sorodniki) in upoštevanje enačb, ki predstavljajo relativistične učinke.
Dokaz, da je koncept "otoka stabilnosti" zdrav, je prišel, ko so fiziki sintetizirali element 117. Čeprav je izotop 117 razpadel zelo hitro, je bil eden od produktov njegove razpadne verige izotop zakorencija, ki ga še nikoli nismo opazili. Ta izotop, Lawrencium-266, je pokazal razpolovno dobo 11 ur, kar je za atom tako težkega elementa izjemno dolgo. Prej znani izotopi Lawrencija so imeli manj nevtronov in so bili precej manj stabilni. Lawrencium-266 ima 103 protone in 163 nevtronov, kar namiguje na še neodkrita magična števila, ki jih lahko uporabimo za oblikovanje novih elementov.
Katere konfiguracije bi lahko imele čarobne številke? Odgovor je odvisen od tega, koga vprašate, saj gre za izračun in ni standardnega niza enačb. Nekateri znanstveniki menijo, da bi lahko obstajal otok stabilnosti okoli 108, 110 ali 114 protonov in 184 nevtronov. Drugi predlagajo, da je sferično jedro z 184 nevtroni, vendar bi 114, 120 ali 126 protonov morda najbolje delovali. Unbihexium-310 (element 126) je "dvojno čaroben", ker sta njegovo protonsko število (126) in število nevtronov (184) čarobno število. Kljub temu pa čarovniške kocke vržete, podatki, dobljeni s sintezo elementov 116, 117 in 118, kažejo na povečanje razpolovne dobe, ko se je število nevtronov približalo 184.
Nekateri raziskovalci verjamejo, da najboljši otok stabilnosti morda obstaja pri veliko večjih atomskih številkah, kot je približno element številka 164 (164 protonov). Teoretiki raziskujejo območje, kjer je Z = 106 do 108 in N približno 160-164, kar se zdi dovolj stabilno glede na razpadanje beta in cepitev.
Izdelava novih elementov z otoka stabilnosti
Čeprav bi znanstveniki lahko oblikovali nove stabilne izotope znanih elementov, nimamo tehnologije, ki bi segala daleč čez 120 (delo, ki trenutno poteka). Verjetno bo treba zgraditi nov pospeševalnik delcev, ki bi se lahko osredotočil na cilj z večjo energijo. Naučiti se bomo morali tudi narediti večje količine znanih težkih nuklidi ki bodo služile kot cilji za ustvarjanje teh novih elementov
Nove oblike atomskega jedra
Običajno atomsko jedro spominja na trdno kroglico protonov in nevtronov, toda atomi elementov na otoku stabilnosti lahko dobijo nove oblike. Ena od možnosti je mehurček ali votlo jedro, pri čemer bi protoni in nevtroni tvorili nekakšno lupino. Težko si je celo predstavljati, kako lahko taka konfiguracija vpliva na lastnosti izotopa. Ena stvar je zagotovo... nove elemente še ni treba odkriti, zato bo periodična tabela prihodnosti videti zelo drugačna od tiste, ki jo uporabljamo danes.