مساع لإضافة عناصر جديدة إلى الجدول الدوري
تاريخ النشر: 15th, November 2024 GMT
نجح مجموعة من العلماء من مختبر بيركلي الوطني بولاية كاليفورنيا في تطوير طريقة جديدة لإيجاد وتخليق عناصر فائقة الثقل من خلال إطلاق حزم من الأيونات المشحونة على ذرات عناصر ثقيلة، مما قد يستدعي إضافة صف جديد إلى الجدول الدوري إذا وُجِدت هذه العناصر.
ويضم الجدول الدوري الحالي 118 عنصرا بدءا بعنصر الهيدروجين وينتهي عند عنصر الأوغانيسون المكتشف مؤخرا في عام 2016، ونظريا، يرى العلماء إمكانية إضافة عنصرين آخرين: العنصر 119 ويُدعى "يونينيوم"، والعنصر 120 ويُدعى "يونبينيليوم"، وهذان اللذان يُعتقد أنهما قد يقعا ضمن ما يُعرف بـ"جزيرة الثبات".
يُستخدم في الفيزياء النووية مصطلح "جزيرة الثبات" لوصف إمكانية أن يكون للعنصر "رقم سحري" ثابت للبروتونات والنيوترونات، مما يجعل النواة الذرية شديدة الاستقرار، وبالتالي لا تتحلل بسهولة.
ويرتبط كلا العنصرين المراد إضافتهما للجدول الدوري بهذه الحالة، إذ يُعتقد أن العناصر الفائقة الثقل تتمتع باستقرار نسبي مقارنة بالعناصر الأخرى. ويعتقد العلماء أن العناصر التي تقع ضمن جزيرة الثبات تتمتع بخصائص غير عادية، وقد لا تتحلل لعدة أشهر أو حتى سنوات مقارنة بالعناصر الأخرى التي تتحلل في لحظات أو أجزاء من الثانية.
كما يعتقد العلماء أن بلوغ هذه الجزيرة قد يسهم في إنتاج مواد جديدة يمكن الاستفادة منها في تطبيقات عديدة، مثل إنتاج الطاقة والاستخدامات الطبية. وحتى هذه اللحظة، لا يوجد عنصر مكتشف يقع ضمن نطاق جزيرة الثبات، مع وجود تكهنات مستمرة حول بعض العناصر بأنها قد تقترب من هذه الحالة.
ويرى الباحثون أن وجود العناصر الفائقة الثقل في هذا المستوى من الاستقرار لا يضمن أن تعمل القوانين الفيزيائية كما هو الحال في الحالة الطبيعية، وعليه، قد تكون ثمة مفاهيم جديدة حول سلوك المادة وتفاعلها.
وبحسب دراسة جديدة نشرت في دورية "فيزيكال ريفيو ليترز" الشهر الماضي، فقد نجح العلماء باستخدام الطريقة الجديدة في تصنيع عنصر الليفرموريوم (العنصر 116) عبر قذف أيونات التيتانيوم المشحونة على عنصر البلوتونيوم-244.
وتُجرى هذه العملية في جهاز مسرع الجسيمات "سايكلوترون" في مختبر لورانس بيركلي الوطني، وتستمر على مدى 22 يوما، حيث يتم كل تصادم بفرصة ضئيلة للغاية لدمج الذرات لتشكيل عنصر ثقيل جديد. وعلى الرغم من أن التجربة أثمرت عن ذرتين فقط من الليفرموريوم، فإنها تعكس إمكانية توسيع الآفاق لتخليق عناصر فائقة الثقل.
وباستخدام أيونات التيتانيوم لضرب عنصر الكاليفورنيوم، وهو نظير أثقل من البلوتونيوم، يعتقد العلماء أنه بإمكانهم تطبيق التقنية نفسها لصنع عنصر "اليونبينيليوم"، أو العنصر 120.
وتقول الباحثة الرئيسية في الدراسة جاكلين غيتس في بيان صحفي "لم يُختبر هذا التفاعل من قبل، وكان من الضروري إثبات إمكانية تنفيذه قبل السعي لصنع العنصر 120".
وإذا ما قرر الباحثون الشروع في تجربتهم الجديدة والمثيرة، فإن إيجاد العنصر 120 قد يستغرق وقتا أطول بعشرة أضعاف مقارنة بما جرى في التجربة السابقة.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: حريات
إقرأ أيضاً:
اكتشاف مصدر جديد للذهب في الكون المبكر!
نيويورك – يقول علماء الفيزياء الفلكية إن الماجنيتارات (نجوم نيوترونية تتمتع بمجال مغناطيسي هائل)، هي مصدر للذهب في الكون.
واحتوى الكون المبكر بعد الانفجار العظيم على الهيدروجين والهيليوم وكميات ضئيلة من الليثيوم. وبدأت النجوم في تكوين عناصر أثقل، بما في ذلك الحديد. لكن ظل منشأ العناصر الأثقل من الحديد مثل الذهب، وكيفية انتشارها عبر الكون، أحد أكبر الألغاز في الفيزياء الفلكية.
وأوضح أنيرود باتيل طالب الدراسات العليا في جامعة كولومبيا بنيويورك، أن هذه هي المسألة الأساسية تتعلق بأصل المادة المعقدة في الكون. وهي لغز مثير لم يُحل حتى الآن”.
وباستخدام بيانات أرشيفية على مدى 20 عاما من تلسكوبات ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية، اكتشف العلماء دليلا على مصدر غير متوقع للعناصر الثقيلة، وهو انفجارات النجوم المغناطيسية (الماجنيتارات).
حسب تقديرات الفريق البحثي، يمكن لهذه الانفجارات الهائلة أن تكون قد أنتجت حوالي 1-10% من العناصر الثقيلة في مجرتنا. ونظرا لوجود الماجنيتارات في الكون المبكر، فقد يكون الذهب الأول قد تشكل بهذه الطريقة.
يذكر أن الماجنيتار هو نجم نيوتروني يتمتع بمجال مغناطيسي هائل. ورغم خصائصه الفريدة (كثافته عالية لدرجة أن مِلعقة صغيرة من مادته تزن مليار طن على الأرض)، إلا أنه عرضة لـ”هزات نجمية” تُسبب تشقق قشرته وانبعاث إشعاعات قوية تُعرف بالانفجارات العملاقة.
رُصدت 3 من هذه الانفجارات فقط في درب التبانة وسحابة ماجلان الكبرى، و7 أخرى خارجها. وافترض باتيل وفريقه أن إشعاعات هذه الانفجارات قد ترتبط بتكوين العناصر الثقيلة عبر “عملية التخليق النووي السريع”، حيث تحوّل النيوترونات النوى الذرية الخفيفة إلى نوى أثقل.
ويفتح هذا الاكتشاف نافذة جديدة لفهم أصل أثمن المعادن في كوننا!
المصدر: Naukatv.ru
عبد المسيح: فلتكن العدالة التربوية أولوية لا شعارًا