Vilka är de tyngsta grundämnena

Idag kan kärnfysik göra detta och många andra omvandlingar, samt skapa helt nya ämnen. Dirk Rudolf leder en forskargrupp vid Lunds universitet som deltog och testade detekteringen av antalet grundämnen, Moscovium. Just nu genomför han och hans forskargrupp nya experiment av liknande slag. De går med linjalen på sin detektor till acceleratorn i Darmstadt i Tyskland.

Där kolliderar en stråle av kalciumjoner med en tunn radon av plutonium. I detta experiment letar de inte begagnade barnkläder stockholm ett helt nytt element, men de gör mer exakt forskning om ämnet, multiovium. Detta kan ge viktig information för att förstå var det periodiska systemet slutar. Teoretiker behöver ledtrådar som finslipar sina modeller.

Tack vare bättre modeller för den underliggande strukturen är det möjligt att bättre bedöma om det finns en chans att det kan finnas längre atomkärnor utöver de som hittills har upptäckts. Det periodiska systemet har alltid varit kemisternas domän. Samtidigt är det atomkärnan som bestämmer vilka ämnen som kan existera alls, och i allmänhet finns det ett intresse för kärnfysiker.

Ett element definieras av det faktum att det har ett visst antal protoner i kärnan, vilket ger ett atomnummer. En atom har plats för lika många elektroner som den har protoner. Atomkärnan är extremt liten och kompakt. Den hålls samman av stark kärnenergi, som måste övervinna protonernas elektriska laddning, som annars stöter bort dem. Men kärnan vilka är de tyngsta grundämnena inte bara protoner utan också neutroner.

Neutroner har ingen laddning, men de är också kopplade till stark kärnenergi. Vissa kombinationer av protoner och neutroner är mer stabila än andra. Till exempel finns vilka är de tyngsta grundämnena kol tillgängligt i flera varianter - isotoper - med olika antal neutroner. Kol och kol, med sex respektive sju neutroner, är helt stabila.

Kol, med åtta neutroner, sönderdelas i en takt som gör att hälften försvinner efter 5 år. Kol, med fem neutroner, har istället en halv livslängd på bara 20 minuter. De tyngsta kända elementen är mycket korta.

IUPAC kräver att atomkärnan är tillgänglig i minst en sekund, på hundra tickers, för att ämnet ska ingå i det periodiska systemet. Vi producerar inte en atom, utan en jon med möjligen elektroner. Enligt Dirk Rudolph, när han plockar upp resten av elektronerna, det tar ungefär sekunder. Beställa nyhetsbrev i praktiken kan de fortfarande inte se kärnor som lever så kort tid.

Det tar minst en mikrosekund för kärnan att flyga genom enheten och till detektorn. Det är lite oklart hur många fler element som kan läggas till i det periodiska systemet. Enligt Dirk Rudolf kommer det att vara svårt att erhålla stabila elektronskal ungefär runt kärnkärnorna i ett element med så höga atomnummer som innehåller så mycket elektrisk laddning att kvantfysik tillåter par av en elektron och dess antipartikelpositron att uppstå spontant.

Sådana partiklar interagerar med atomens egna vilka, så att elektronskalarna blir instabila. Då kanske det är viktigt att prata om kemikalien. Men det är redan svårt att tillverka ämnen som är enklare än denna gräns. Alla ämnen som inte är element består av atomer eller joner från flera olika element i en kemisk förening eller annan sammansättningsmetod. Om ämnet vilka är de tyngsta grundämnena med två bokstäver är det den första stora och den andra lilla.

Elementet kan förekomma i olika faser, men också i olika allotropa former. Syre finns också i form av allotrofiskt Ozon, O3. I forna tider formulerade Empeedokles sin teori om att materien bestod av fyra grundläggande element, vatten, luft, eld och jord. Han ansåg att all materia var en kombination av dessa element. Demokratiska Demokrater delade inte denna synvinkel, men trodde att frågan bestod av partiklar som spädgris temperatur odelbara och rörde sig i tomrummet.

Platon och Aristoteles delade emellertid Empeedocles åsikt i fyra element, men sade också att tyngsta grundämnena fanns ett femte, himmelskt element. Detta kallade de Quinta Essentia, som som koncept fortfarande lever vidare idag i uttrycket av kvintessens. Den åsikt som Aristoteles formulerade hade varit inflytelserik under mycket lång tid och ansågs vara ett axiom som inte kunde ifrågasättas.

Tanken att en instabil metall skulle kunna omvandlas till en annan ädelmetall var grunden för alkemi. Det antogs att de fyra elementen kunde kombineras i två olika principer - kvicksilver och svavel. Tillsammans med den senast införda principen började de användas istället för de fyra antika elementen. Det var bara i talet som ideerna om de fyra elementen började, och tre principer ifrågasätts.

Joachim Jungius var kanske den förste som föreslog att ett ämne som inte kan brytas ner i ett annat är ett element. Robert Boyle avvisade också den tidigare uppfattningen om vad de är gjorda av.