Hoće li se periodni sistem elemenata ikada dovršiti

Periodni sistem je praktično mapa hemijskih elemenata, sa mnogo kvadrata ispunjenih njihovim skraćenicama, poznatim i kao hemijski simboli

1333 pregleda 0 komentar(a)
Četiri nova elementa dodata su u periodni sistem 2016. među kojima je element 113 (nihonijum), otkriven u Institutu Riken u Japanu, Foto: AFP via Getty Images
Četiri nova elementa dodata su u periodni sistem 2016. među kojima je element 113 (nihonijum), otkriven u Institutu Riken u Japanu, Foto: AFP via Getty Images

Sofi Abdula

BBC Svjetski servis

Periodni sistem elemenata je poslednji put dobio nove članove pre jedne decenije.

Elementi 113, 115, 117 i 118 dobili su mesto.

Međunarodno telo zaduženo za sistem uradilo je nešto što na šta se usudilo da uradi pre toga samo jednom: imenovala je jednog od njih po živom fizičaru.

Jurij Oganesijan je predvodio rusko-američku istraživačku grupu koja je 2002. godine otkrila element broj 118 (oganeson).

Bile su potrebne godine i godine da bi se potvrdili nalazi.

Element je toliko radioaktivan da je napravljeno samo nekoliko atoma.

Zašto nisu dodati novi elementi tokom deset godina u međuvremenu?

Da li periodni sistem elemenata ikada može da se smatra dovršenim?

Šta je periodni sistem elemenata?

Periodni sistem je praktično mapa hemijskih elemenata, sa mnogo kvadrata ispunjenih njihovim skraćenicama, poznatim i kao hemijski simboli.

Tokom godina se neprestano preuređuje.

Element je čista supstanca napravljena od samo jedne vrste atoma.

Atomi su osnovni sastavni elementi materije i imaju jezgro, koje obično sadrži pozitivno naelektrisane protone i nenaelektrisane neutrone, okružene negativno naelektrisanim elektronima.

Elementi periodnog sistema zajedno čine sve što znamo o Univerzumu, u šta spadamo i mi sami.

Još početkom 1800-tih, mnogi elementi su već bili otkriveni, ali nisu bili organizovani ni na kakav sistematski način.

Veliki broj pionira periodnog sistema želelo je to da promeni.

Jedan od njih bio je britanski hemičar Džon Njulends.

On je poređao elemente po atomskoj težini (mera koliko je jedan atom težak) i video da svaki osmi član ima slična svojstva.

Na primer, litijum, natrijum i kalijum su osam mesta udaljeni jedni od drugih i slično reaguju sa vodom.

On je to nazvao zakonom oktava.

International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)

Dmitrij Mendeljejev, ruski hemičar naširoko se smatra ocem periodnog sistema.

Uzeo je ideju svojstava koja se ponavljaju i formulisao ih u ono što je poznato kao periodični zakon.

Napravio je okvir za savremeni periodni sistem 1869. godine, sa elementima poređanim po atomskoj težini.

Za razliku od Njulendsove verzije, ostavljeni su prazni prostori za nedostajuće elemente.

Njegov rad uzeo je maha kad su se predviđeni elementi kasnije otkrili.

Danas su elementi u periodom sistemu definisani i organizovani po atomskom broju - broju protona u jezgru.

Vodonik ima jedan proton, dok oganeson ima 118.

Elementi u istoj koloni imaju slična hemijska svojstva, poput reakcije sa drugim supstancama.

Oni često slede obrazac i po drugim fizičkim svojstvima kao što je tačka topljenja, što pomaže naučnicima da predvide kako će se oni ponašati.

Inženjeri, na primer, mogu da koriste periodni sistem da bi im olakšalo izbor materijala dok grade mostove i avione.

Oxford Science Archive/Print Collector via Getty Images

Kad naučnik veruje da je identifikovao neki novi element, svetsko telo zaduženo za periodni sistem elemenata zvano Međunarodna unija čiste i primenjene hemije (IUPAC) proverava da li on postoji i zavređuje mesto u sistemu, proces koji može da potraje godinama.

Veruje se da smo otkrili sve elemente koji se pojavljuju prirodnim putem na Zemlji i oni čine većinu tabele.

Teži elementi moraju da veštački da se stvaraju u laboratoriji kombinacijom dva lakša.

Naučnici su uspeli da dodaju sve više i više superteških elementa uz pomoć napredne tehnologije.

Iako ljudi teoretski mogu da nastave da se trude da stvaraju nove elemente, to postaje sve teže.

Jiojio via Getty Images

Stvaranje novih elemenata

Da bi mogli da spoje lakše elemente kako bi stvorili još veće i nove, „moramo da idemo do sve viših energetskih okolnosti stvarajući sve veće i veće ciklotrone i akceleratore“, objašnjava Fil Blouer, šef katedre za Imidžing hemije i biologije na Kraljevskom koledžu u Londonu.

„Kako elementi postaju sve veći i veći, i teži i teži, oni su sve manje stabilni zbog protona u tom jezgru“, kaže profesor Blouer.

San Francisco Chronicle/Hearst Newspapers via Getty Images

Odnos protona i neutrona u jezgru određuje da li će ono biti stabilno ili nestabilno.

Pozitivno naelektrisani protoni prirodno odbijaju jedni druge, ali prisustvo neutrona može da ih drži na okupu.

„Ono što radite kad pravite sve teže i teže elemente je da dodajete više protona u jezgro.

„Da biste sprečili da se raspadnu, potreban vam sve veći broj neutrona“, objašnjava doktorka Ćincija Imberti, predvodnica grupe Imidžing metaloma na Kraljevskom koledžu u Londonu.

Element može da postoji sa različitim brojem neutrona, a te varijacije zovu se izotopi.

Nestabilni izotopi su radioaktivni i oni se raspadaju emitujući radijaciju.

KTSDESIGN/Science Photo Library via Getty Images

„Svi elementi koji su teži od olova (element broj 82) radioaktivni su i urođeno nestabilni i raspadaju se“, objašnjava Džonatan Rork, hemičar sa Univerziteta u Kardifu.

„Ako bismo uspeli da napravimo jedan jedini atom od jednog od tih elemenata, ne bi ostao čitav veoma dugo“, objašnjava on.

To je posebno slučaj, kaže Imberti, od elementa broj 100 (fermijum) pa nadalje.

„Napravite nekoliko atoma i možete da saznate malo više o njihovim fizičkim svojstvima, ali oni nemaju nikakvu praktičnu primenu“, objašnjava ona.

Lov na naredne elemente, koji bi poveli periodni sistem u novi red - i dalje traje.

Mnogi pokušaji da se pronađu brojevi 119 i 120 do sada su bili neuspešni, ali razne istraživačke grupe se i dalje trude.

Proučavanje elemenata u njihovim ekstremima može da pruži nove uvide u to kako atomi funkcionišu, ograničenja atomskog jezgra i priliku da se isproba teorija iz nuklearne fizike, kažu naučnici.

„Morate da razmišljate o tome ne samo da li oni mogu da prežive, već i da li mogu da požive dovoljno dugo da možemo da ih uzmemo u razmatranje na smislen način, saznamo nešto više o njima... pre nego što nestanu", kaže Imberti.

BBC na srpskom je od sada i na Jutjubu, pratite nas OVDE.

Pratite nas na Fejsbuku, Tviteru, Instagramu, Jutjubu i Vajberu. Ako imate predlog teme za nas, javite se na bbcnasrpskom@bbc.co.uk

Pogledajte još: