periodická tabulka

Asteroid 33 Polyhymnia může obsahovat prvky mimo periodickou tabulku

12. 10. 2023 Iveta Mauci 0 komentářů 2 min read 809 Zobrazení asteroid, Asteroid 33 Polyhymnia, Osmium, periodická tabulka, vesmír

Nové Věda Vesmír

Některé asteroidy jsou husté. Ve skutečnosti jsou tak husté, že mohou obsahovat těžké prvky mimo periodickou tabulku, podle nové studie o hustotě hmoty, píše IFL Science.

Tým fyziků z Arizonské univerzity tvrdí, že byli motivováni možností kompaktních ultrahustých objektů (CUDO) s hmotnostní hustotou větší než Osmium, nejhustší přirozeně se vyskytující stabilní prvek se 76 protony.

„Zejména některé pozorované asteroidy překračují tento práh hmotnostní hustoty. Zvláště pozoruhodný je asteroid 33 Polyhymnia,“ píše tým ve své studii a dodává, že „jelikož hmotnostní hustota asteroidu 33 Polyhymnia je mnohem větší než maximální hustota hmoty známého atomová hmota, může být klasifikována jako CUDO s neznámým složením.“

Tým zkoumal vlastnosti potenciálních prvků s atomovými čísly (Z) vyššími, než je nejvyšší atomové číslo v současné periodické tabulce. Ačkoli je Osmium nejhustším stabilním prvkem, prvky s vyššími atomovými čísly byly vyrobeny experimentálně.

Oganesson, poprvé syntetizovaný v roce 2002 bombardováním kalifornia-249 atomy vápníku-48, má atomové číslo 118 a je nejhustším prvkem v periodické tabulce. Prvky na horním konci tabulky bývají nestabilní, radioaktivní a mají neuvěřitelně krátké poločasy.

Prvky za periodickou tabulkou byly modelovány, přičemž fyzici předpovídali jejich vlastnosti. Tým z Arizony udělal totéž s použitím relativistického Thomas-Fermiho modelu atomu a pokusil se odhadnout hmotnostní hustotu prvků 110 Z a vyšších.

Při pohledu na prvky stále v periodické tabulce nemohli najít prvky s dostatečně vysokou hmotnostní hustotou, aby vysvětlily, co bylo pozorováno na asteroidu 33 Polyhymnia, i když byly dostatečně stabilní, aby mohly být považovány za kandidáty.

„Nicméně prvky na druhém teoretickém ostrově jaderné stability poblíž Z = 164, u kterých předpovídáme, že naplní hodnoty hustoty mezi 36,0 a 68,4 g/cm3 jsou rozumnými kandidáty,“ napsal tým. „Pokud by nějaká významná část asteroidu byla vyrobena z těchto supertěžkých kovů, je pravděpodobné, že vyšší hustota hmoty by se mohla blížit experimentálně naměřené hodnotě.“

„Naše výsledky o hmotnostní hustotě nám umožňují předpokládat, že pokud jsou supertěžké prvky dostatečně stabilní, mohly by existovat v jádrech hustých asteroidů, jako je 33 Polyhymnia,“ dodal tým v dokumentu.

I když je to předběžné, je to vzrušující pro každého, od lidí s nejasným zájmem o fyziku až po technické brouky s plány na vesmírnou těžbu.

„Všechny supertěžké prvky – ty, které jsou vysoce nestabilní, i ty, které jsou prostě nepozorované – byly složeny dohromady jako ‚unobtainium‘,“ dodal v tiskové zprávě Jan Rafelski, autor článku. „Myšlenka, že některé z nich by mohly být dostatečně stabilní, aby je bylo možné získat z naší sluneční soustavy, je vzrušující.“

Studie je publikována v The European Physical Journal Plus

Víte, kdy byla vynalezena periodická soustava prvků?

1. 7. 2022 Tomáš Pokorný 1 min read 384 Zobrazení chemická tabulka, chemické prvky, Dmitrij Mendělejev, periodická tabulka

Zajímavosti

Periodickou tabulku vynalezl ruský chemik Dmitrij Mendělejev v roce 1869. Před Mendělejevem však chemici po desetiletí přemýšleli, jak prvky klasifikovat. Počínaje rokem 1789 začal Antoine Lavoisier klasifikovat prvky podle jejich vlastností. Johann Wolfgang Döbereiner v roce 1817 ukázal, že prvky mohou být uspořádány podle své atomové hmotnosti do trojic tak, že například stroncium má atomovou hmotnost mezi vápníkem a baryem. Více o tom napsal server Britanica.

V roce 1862 navrhl francouzský geolog Alexandre-Émile-Béguyer de Chancourtois periodickou tabulku prvků, ve které by bylo možné zanést atomové hmotnosti prvků na válec s obvodem 16 jednotek, atomovou hmotnost kyslíku.

Atomové závaží použil anglický chemik John Newlands v roce 1864 při klasifikaci prvků. Po uspořádání prvků v pořadí podle atomové hmotnosti Newlands poznamenal, že se zdá, že každý osmý prvek má podobné chemické vlastnosti. Analogicky k sedmihlasé hudební stupnici to nazval zákonem oktáv.

Mendělejev na této práci navázal při uspořádání prvků podle atomové hmotnosti a jejich vlastností, ale zvláštní pozornost věnoval také valenci prvku (počtu jednoduchých vazeb, které prvek může vytvořit). Jeho tabulka z roku 1869 obsahovala 17 sloupců (nebo skupin, jak jsou nyní známé). V roce 1871 to zrevidoval do tabulky osmi skupin.

Ve své tabulce z roku 1871 Mendělejev správně předpověděl, že tehdy známé atomové hmotnosti 17 prvků byly špatné. Předpověděl také existenci tří tehdy neznámých prvků, skandia, galia a germania a jejich vlastností na základě mezer v jeho tabulce. V Mendělejevově tabulce nebyly prvky seřazeny vzestupně podle atomové hmotnosti na základě jejich vlastností. Až na počátku 20. století se zjistilo, že pozice prvku v periodické tabulce je určena jeho atomovým číslem (množstvím protonů v jeho atomovém jádru).

Zdroj: Britanica