Membuat Elemen Baru Menjadi Jauh Lebih Sulit Daripada Dulu

Begitu lama sampai hari-hari jenius tunggal juga. Butuh lebih dari negara ilmuwan—didistribusikan ke dalam 4 kelompok di tiga—untuk menemukan 4 elemen baru, hanya dikirimkan ke meja periodik minggu terakhir. Belum disebutkan namanya, 4 faktor ini disebut super-berat, dengan inti yang sangat padat sehingga tidak bisa eksis di alam. Penemuan ini melengkapi baris ketujuh, atau periode tabel periodik, dan menempatkan para lebih dekat untuk mencapai tujuan kimia yang paling terkenal: pulau penemuan, sebuah faktor di mana komponen super-berat dapat eksis dengan sendirinya. Tetapi untuk mencapainya, potensi penumbuk partikel yang lebih besar dan penelitian bertahun-tahun yang lebih besar—semuanya dengan tantangan mekanika relativistik yang diperkenalkan.

Faktor super berat adalah dengan atom seratus atau lebih, itu berarti menggabungkan seratus atau ekstra proton. Proton bermuatan positif, yang potensial mereka untuklak berbeda-beda jika terlalu padat. Dalam elemen yang lebih ringan, tekanan nuklir yang rentan yang diberikan oleh neutron dan partikel yang berbeda terhadap tekanan tolak proton yang cukup untuk melawan inti. "Begitu Anda mendapatkan inti yang lebih baik, ada begitu banyak partikel yang tidak dapat mempertahankan dirinya sendiri secara kolektif untuk waktu yang lama," kata Dawn Shaughnessy, kepala tugas aplikasi faktor berat Laboratorium Nasional Lawrence Livermore yang bersama-sama menemukan 4 elemen baru, bersama dengan doa super berat yang berbeda.

Bahkan dalam kemungkinan yang sangat besar dari alam semesta, tempat-tempat yang penting seperti planet-planet dengan berlian dan lubang hitam yang memakan waktu ada, super-berat sangat langka. "Jika kita mengantisipasi bahwa fisika adalah fisika ke mana pun kita pergi, mungkin ada supernova di mana faktor super-berat ada selama sekitar satu milidetik," kata Shaughnessy. Tetapi taruhan kelas satu untuk menemukan faktor-faktor ini di Bumi adalah partikel akselerator, di mana para ilmuwan mencoba membangun super berat dengan memasukkan secara kolektif inti atom yang lebih kecil.

Misalnya, untuk membuat edisi 117, rekan Shaughnessy menghancurkan kalsium (rentang atom 20) menjadi kelenium (varian atom 97). "Jika Anda menambahkannya, Anda mendapatkan 117,". "Kami hanya menggabungkan proton secara kolektif untuk membuat elemen baru."

Yang membutuhkan beberapa kemahiran. Atom-atom yang dibutuhkan untuk dicegat menginginkan kekuatan yang cukup untuk mengatasi tekanan tolak dari semua proton yang menyatu, dalam kasus-kasus lain yang memantulkan satu sama lain. Di sisi lain, jika atom memiliki terlalu banyak energi, inti hanya melenyapkan satu sama lain pada saat tumbukan. "Ada tempat manis untuk membuat mereka datang secara kolektif dan bergabung," kata Paul Karol, perayaan ulang tahun kerja bersama Persatuan Internasional Kimia Murni dan Terapan untuk menemukan elemen baru. Mengira bahwa tempat permen yang penuh kehidupan membutuhkan eksperimen, tebakan, dan banyak hal.

Begitu mereka telah mengkalibrasi energi, mereka hanya membakar atom sampai beberapa bermanifestasi untuk bertabrakan. Ini bisa memakan waktu berbulan-bulan, bahkan bertahun-tahun. Tetapi segera setelah itu terjadi, dan laptop menyimpannya, para ilmuwan dapat mendokumentasikan sifat-sifat elemen, dan bekerja untuk menemukan elemen yang lebih berat.

Jadi apa gunanya? Secara teoritis, para ilmuwan selanjutnya akan menemukan super berat yang cukup stabil untuk eksis lebih dari satu milidetik. Kemantapan ini berasal dari memiliki yang tepat dari neutron pemancar gaya yang rentan terhadap jarak di luar tolakan proton. Stabilitas terbaik itu terletak di tempat teoretis yang disebut sebagai pulau pertama, sebuah faktor yang melampaui variasi organisasi nukleat aman. Sebuah super-berat di pulau keseimbangan harus memiliki sifat posisi tertinggi.

Apakah itu menunjukkan bahwa sains sedang dalam perjalanan untuk menemukan zat seperti dilithium (varietas atom 119), yang membantu perjalanan kerajinan rumah Star Trek lebih cepat daripada cahaya? Tidak ada ahli kimia yang serius tentang kredibilitas geeknya yang akan langsung mengatakan tidak. Tetapi jika super-berat aman memang ada, mereka kemungkinan besar hanya akan berakhir dalam hitungan jam atau hari. Dan Anda akan menginginkan sebuah partikel penumbuk yang hebat untuk mengumpulkan atom-atom yang dihancurkan bersama-sama yang cukup untuk sebuah kristal yang cukup besar untuk memperkuat drive warp. Variasi mana yang menyebabkan kemacetan logistik pada total area perjalanan. Secara teoritis, yaitu. "Saya lebih dari individu Star Wars, jadi saya tidak bisa dengan tulus berkomentar tentang dilithium," kata Shaughnessy.

Dan karena 4 faktor terbaru ini menutup baris ketujuh (atau periode) tabel periodik, menemukan baris berikutnya akan lebih sulit. Saat inti unsur menjadi lebih besar, elektron yang mengorbitnya menjadi lebih energik. Dalam elemen dengan panjang kedelapan, elektron-elektron ini sangat berenergi sehingga mereka bergerak dengan kecepatan yang hampir ringan. Jika Anda memahami Einstein Anda, ketika kecepatan suatu benda mengalami kecepatan ringan, massa dan kekuatannya akan terpengaruh. Sekarang Anda berurusan dengan semua jenis hasil kuantum aneh yang mengacak semua hal yang biasanya dirasakan oleh ahli kimia. "Itu mengubah sesuatu yang dulunya murni rumit menjadi sesuatu yang sangat rumit," kata Karol.

Bahkan akal sehat inti tabel periodik harus mulai hancur. "Elemen 114 adalah contoh yang luar biasa," kata Shaughnessy, tentang salah satu penemuannya sebelumnya. Jenisnya dianggap seperti logam, dan jenisnya tampak seperti gas—kecuali ia tidak jauh dari relaksasi gas mulia pada tabel periodik. Hal-hal seperti inilah yang membuat ahli kimia mempertanyakan apakah disiplin diri mereka yang lengkap memiliki urutan atau tidak. Sialan, anak-anak pemula, apakah tidak ada yang suci?