موفقیت پژوهشگران در اندازه‌گیری جرم سنگین‌ترین عنصر جدول تناوبی

تعرفه تبلیغات در سایت

آخرین مطالب

آرشیو مطالب

امکانات وب

بر اساس پژوهش‌های جدید انجام‌شده روی رفتار اوگانسون به‌عنوان سنگین‌ترین عنصر شیمیایی، رفتار این عنصر فراتر از انتظار است.



اوگانسون (Og) سنگین‌ترین عنصر شیمیایی در جدول است؛ اما از اولین ترکیب این عنصر در سال ۲۰۰۲، اندازه‌گیری ویژگی‌های آن دشوار بوده است. حالا یک شبیه‌سازی کامپیوتری پیشرفته بعضی از شکاف‌ها را پر کرده و ثابت می‌کند این عنصر عجیب‌تر و فراتر از حد انتظار است.

اوگانسون در سطح اتمی، رفتار بسیار متفاوتی نسبت به اتم‌های سبک‌تر نشان می‌دهند و این رفتار ،دیدگاه‌هایی بنیادی در رابطه با عملکرد عناصر فوق‌ سنگین ارائه خواهد کرد. شبیه‌سازی‌های یک تیم بین‌المللی از دانشمندان، نشان می‌دهند رفتار الکترون‌ها، پروتون‌ها و نوترون‌های موجود در اوگانسون‌ مشابه گازهای نجیب هم‌گروه آن نیست و این نتیجه می‌تواند تأثیر زیادی بر درک ما از این گروه جدول تناوبی داشته باشد.



به گفته‌ی ویتک ناراویکز از دانشگاه ایالتی میشیگان:

نقل قول:

عناصر فوق سنگین نشان‌دهنده‌ی محدوده‌ی جرم و بار هسته‌ای هستند. این عناصر در گوشه‌ی دورافتاده‌ای از چشم‌انداز هسته‌ای قرار دارند که وسعت آن مشخص نیست. مسائل مرتبط با سیستم‌های اتمی فوق‌ سنگین در دسته‌ی فیزیک اتمی و هسته‌ای و پژوهش‌های شیمی قرار می‌گیرند.
الکترون‌ها در عناصر سبک‌تر یک گروه گازی نجیب مثل اوگانسون، بر اساس مدل اتمی بور، مدارها یا موقعیت‌های مشخصی را حول هسته دنبال می‌کنند و گروه‌های لایه‌مانندی را حول مرکز شکل می‌دهند. از محاسبات موسوم به توابع موقعیت‌یابی فرمیون برای یافتن موقعیت لایه‌های الکترونی استفاده می‌شود؛ اما این لایه‌ها نیروهای الکترواستاتیک بزرگی هستند که توسط یک اتم اوگانسون تولید می‌شوند و در این سناریو است که نسبیت خاص مطرح می‌شود.

با توجه به این مسئله، از توابع موقعیت‌یابی تطبیق‌یافته‌ی فرمیون معروف به توابع موقعیت‌یابی الکترونی، برای محاسبه‌ی موقعیت الکترون‌ها در اوگانسون استفاده کردند. با توجه به نتایج، لایه‌های الکترونی تقریبا غیر قابل تشخیص هستند و یک نوع گاز الکترونی در اطراف هسته ایجاد می‌کنند. یعنی عملکرد این عنصر مشابه دیگر گازهای نجیب از جمله زنون یا نئون نیست. به‌گفته‌ی پیتر اسکردفگر، یکی از پژوهشگران دانشگاه ماسای نیوزلند:

نقل قول:

بر اساس محاسبات کاغذی، این عنصر ساختاری مشابه دیگر عناصر گازهای نجیب دارد. اما در محاسبات خود پیش‌بینی می‌کنیم که اوگانسون کمابیش ساختار لایه‌ای خود را از دست بدهد و به ترکیبی از الکترون‌ها تبدیل شود.
بر اساس محاسبات پژوهشگران، همین پوشش یا حالت گازی خاص بر نوترون‌های یک هسته‌ی فوق سنگین هم تأثیر می‌گذارد؛ گرچه پروتون‌ها وضعیت لایه‌‌مانند را تا اندازه‌ای حفظ می‌کنند. در اینجا بحث فیزیک کوانتومی مطرح می‌شود؛ اما به‌طور کلی به نظر نمی‌رسد که اوگانسون مانند دیگر عناصر گروه خود باشد. برای مثال شکل حبابی خاص الکترون‌ها به معنی واکنش‌پذیری شیمیایی بیشتر نسبت به دیگر گازهای نجیب است.

یک احتمال دیگر این است که اتم‌های اوگانسون به‌جای دفع یکدیگر، در دمای اتاق در حالت جامد کنار هم جمع شود. اگرچه این محاسبات صرفاً شبیه‌سازی‌های کامپیوتری پیچیده هستند؛ اما به بررسی خود عنصر اوگانسون نمی‌پردازند. تولید این عنصر بسیار دشوار است و برای مدت کوتاهی دوام می‌آورد و نمی‌توان به روش‌های معمول آن را مورد بررسی قرار داد.

اما در حال حاضر پیش‌بینی‌هایی در مورد ساختار و ویژگی‌های ۱۱۸ عنصر در دست داریم و در مرحله‌ی بعدی پژوهش، دانشمندان می‌توانند به تست فرضیه بپردازند. در نهایت این دیدگاه‌ها می‌توانند در درک نحوه‌ی تولید اتم اوگانسون که دوام آن فقط اندکی بیشتر از یک میلی‌ثانیه است به ما کمک کنند. به گفته‌ی اسکردفگر:

نقل قول:

محاسبه تنها راه دستیابی به رفتار اوگانسون با ابزار موجود است و یافته‌های جذابی ارائه خواهد کرد.
منبع: زومیت
نویسنده : کاوه محمدزادگان بازدید : 0 تاريخ : دوشنبه 21 اسفند 1396 ساعت: 3:53
برچسب‌ها :

پر مخاطب ها

خبرنامه

عضویت

نام کاربري :
رمز عبور :