Tõenäoliselt sisaldab iga inimese mälu fragmente koolis omandatud teadmistest keemiliste elementide kohta. Mis on keemiline element, millised on selle omadused ja mitu elementi on avatud?
Keemiline element ja perioodiline tabel
Keemiline element on aatomite kogu, mille tuumadel on sama laeng. Igal elemendil on oma ladinakeelne nimi ja kordumatu sümbol. Erinevaid teadlaste selle valdkonna tegevust käsitlevaid reegleid reguleerib rahvusvaheline organisatsioon IUPAC (Rahvusvaheline Teoreetilise ja Rakenduskeemia Liit).
Neid süstematiseeritakse keemiliste elementide perioodilises süsteemis - perioodilisustabelis. Selle väljaarendamisega tegeles aastatel 1869–1871 väljapaistev vene teadlane Dmitri Mendelejev.
Perioodilise seaduse avastamine on just tema teene. Selle seaduse põhiolemus on see, et elementide omadused sõltuvad perioodiliselt nende aatommassist, samuti kehade omadustest, mille need elemendid moodustavad.
Periooditabel on esitatud kolmes vormis - lühike, pikk ja eriti pikk. Peamine võimalus on pikk või pikaajaline variatsioon. Just teda on kujutatud tänapäevases õppekirjanduses. Üldiselt kuvatakse tabelis kõik avatud keemilised elemendid, nende kuulumine perioodidesse, rühmadesse ja täiendavad omadused.
Kuidas leida uusi keemilisi elemente?
2019. aastal sai perioodiline tabel 150-aastaseks.Selle esimene versioon sisaldas ainult 63 elementi. 2020. aasta alguse seisuga on teadlased avastanud ametlikult 118 keemilist elementimillel on vastavad seerianumbrid 1 kuni 118. Samal ajal on 94 elementi loodusliku päritoluga ja veel 24 elementi avastatakse kunstlikult - tuumareaktsioonide abil.
Huvitav fakt: Viimast 118 keemilist elementi, mis ametlikult avastati ja kinnitati 28. novembril 2016, nimetatakse kuulsa akadeemiku Juri Hovhannisjani auks Oganesoniks. See on teine element, mis on nimetatud elava inimese järgi (esimene on Seaborgium).
Teadlased leidsid elemente loodusest avastades. Selleks uuriti erinevaid mineraale ja need jaotati eraldi komponentideks. Kuid neid ei saa olla lõpmatu arv - pärast uraani tehakse hilisemad avastused ainult sünteetiliste vahenditega.
Kui täpselt toimub uue elemendi avamise protsess? Lihtsamalt öeldes toimub kahe tuuma sulandumisreaktsioon. Üks tuum toimib "sihtmärgina" ja teine ründava osakesena. Visuaalselt võib seda esindada tilgana vedelikuna, mis vibreerib ja selle tulemusel jaguneb kaheks tilgaks - moodustub uus element.
Raskus seisneb selles, et mõned elemendid võivad eksisteerida pikka aega, teised aga lagunevad sõna otseses mõttes minutitega. See raskendab uute elementide uurimist ja avastamist. Teadlased üritavad luua ka raskeid elemente, mis on praktikas veelgi keerukam väljakutse.
Tabeli praeguses versioonis on elemendid 104-118 ülitugevad.See tähendab, et neil on märkimisväärne aatommass. Uraanist raskemaid elemente ei leitud - kõik järgnevad moodustatakse ainult kunstlikult. Praegu otsivad teadlased aktiivselt elemente, mis on nummerdatud 119 ja 120.
Peamine eesmärk on mõista, kui suur laud võib olla ja millised jõud panevad sellised rasked aatomid kokku kleepuma. Ülimalt rasked elemendid avastatakse kahe kopsu ühendamise teel. Selle skeemi järgi avastati elemendid 113, 115, 117 ja 118.
Huvitav fakt: Teadlased viitavad mõne elemendi olemasolule, kuid neid pole veel ametlikult avastatud. Sellised elemendid saavad vastavalt eeldatavale aatommassile ajutise nime (eesliitega vene keeles Un- või Un-) ja seerianumbri tabelis. Näiteks 119 - Ununneny, 120 - Unbiniliy jne.
Selliseid uuringuid tehakse vaid vähestes maailma eri riikides asuvates laborites. Venemaal on selline spetsialiseeritud rajatis. Selle valdkonna peamine Venemaa teaduskeskus on Tuumauuringute Ühisinstituut, mis asub Dubna (Moskva piirkond) tehnopolis.
Just siin on viimase 20 aasta jooksul kunstlikult loodud 5 elementi - vahemikus 114 kuni 118. Samuti luuakse Dubnas ülitähtsate elementide vabrik - installatsioon, mis peaks sünteesi lihtsustama.
2020. aasta alguse seisuga oli 118 keemilist elementi ametlikult kinnitatud ja kantud perioodilisustabelisse. Viimane 118. element, Oganeson, sünteesiti ja kiideti heaks 2016. aastal. Nimeks akadeemik Hovhannisyan, kes andis olulise panuse eksperimentaalsesse tuumafüüsikasse. Kaasaegses teaduses on uute elementide leidmine keeruline ja pikk protsess. Uued elemendid luuakse kunstlikult.Teadlased tegelevad aktiivselt perioodilise süsteemi 119 ja 120 elemendi otsimisega.