Novi elementi periodnog sistema

Ovaj sistem naučnik je osmislio 1869. godine u vidu tabelarnog prikaza zakonitosti i zajedničkih svojstava tada poznatih elemenata. Od tada se, napretkom nauke, neprekidno dopunjava.

Mendeljejev je takođe predvideo neka svojstva elemenata za koja je očekivao da će se otkriti u budućnosti i popuniti praznine koje je za njih namenio – koji bi po svojstvima i strukturi bili slični do tada otkrivenim. Zasnovan na principima koje je primenio genijalni naučnik, periodni sistem je tokom 150 godina postojanja i dopunjavanja revolucionisao nauku, a danas se smatra beočugom naprednih istraživanja u oblasti hemije, fizike i matematike.

Međutim, sistem nije statičan. Tako su 2016. godine dodata četiri nova elementa sa atomskim brojevima 113, 115, 117 i 118: niconijum, moskovijum, tenesin i oganeson.

Bila je potrebna skoro decenija da bi se nepobitno utvrdilo njihovo postojanje, a sada se naučnici pitaju da li postoji još neotkrivenih elemenata na osnovu karakteristika koje nudi ova jedinstvena tabela – poput atomske težine, broja protona i drugih zajedničkih svojstava.

Neki odgovori se mogu naći u istraživanju Univerziteta u Mičigenu, čiji su rezultati objavljeni sredinom juna u časopisu Nejčer. Elementi sa više od 104 protona označeni su kao „superteški“ i deo su „nove teritorije“ u koju su hemija i fizika tek zakoračile. Predviđeno je da atomi do 172 protona mogu fizički formirati jezgro koje nuklearna sila – fuzija – drži zajedno.

Međutim, ona može sprečiti raspad jezgra samo na nekoliko delića milisekunde.Jezgra superteških elemenata se za sada mogu formirati u laboratorijskim uslovima, a raspadaju se u milisekundi pošto su izuzetno nestabilna. Za elemente teže od najtežeg do sada poznatog – oganesona – pitanje načina formiranja jezgra ostaje otvoreno. Zbog velike težine i ekstremne nestabilnosti, ostaje da se vidi da li bi sila koja drži zajedno atomsko jezgro uopšte mogla da privuče nove neutrone. Ako je tako, način na koji naučnici danas definišu i razumeju atom bio bi promenjen. Oni više ne mogu biti pojednostavljeno opisani kao jezgro sa elektronima koji orbitiraju poput planeta oko Sunca. A da li se ova jezgra uopšte mogu formirati kod superteških elemenata, za sada je još nepoznanica.

Jedno pitanje ostaje: da li se u svemiru mogu proizvesti jezgra superteških elemenata? Naučnici smatraju proces mogućim, naročito prilikom sudara neutronskih zvezda koji je toliko moćan da energija koju oslobađa bukvalno utiče i na samo tkivo univerzuma.

Prilikom sudara neutronskih zvezda, nestabilno jezgro se u procesu koji se zove fuzija spaja sa mnoštvom neutrona, formirajući takozvane izotope – atome, koji se međusobno razlikuju po broju neutrona, pa samim tim i po masi. Značajno je napomenuti da je u pitanju isti hemijski element sa većim brojem protona, koji je, dakle, znatno teži. Međutim, jezgra superteških elemenata su toliko nestabilna da se razgrađuju i pre nego što su u mogućnosti da uhvate novi neutron – u deliću milisekunde. Sigurno je da ta činjenica možda ometa njihovo stvaranje.

Ipak, naučnici ne odustaju. „U ovom slučaju, teorija ponekad nije u stanju da predvidi optimalne uslove koji moraju postojati da bi se superteški elementi uspešno sintetisali, stoga je neophodno konstantno eksperimentisati“, rekao je jedan od autora studije. Potraga za mogućim elementom 119 već je u punom jeku u nekoliko svetskih institucija. Istraživači sa Univeziteta u Mičigenu smatraju da otkriće nije daleko: putem naprednih simulacija i specijalnih metoda posebno osmišljenih za detekciju do sada neuhvatljivih struktura superteških jezgara, istraživači se nadaju potvrdi njegovog postojanja za par godina.

Postavlja se pitanje kuda dalje. „Za sada ne znamo kako bi mogle izgledati te fascinantne strukture, niti koje bi osobine mogle imati i to nam, naravno, predstavlja veliki izazov, ali ono što smo do sada naučili i ono na šta nas istraživanja upućuju moglo bi da znači potpuno preoblikovanje periodnog sistema elemenata kakvog ga danas poznajemo“, kaže se u zaključku studije.

 Pripremila Nataša Goati Marković