icon-star icon-cart icon-close icon-heart icon-info icon-pause icon-play icon-podcast icon-question icon-refresh icon-tile icon-users icon-user icon-search icon-lock icon-comment icon-like icon-not-like icon-plus article-placeholder article-plus-notepad article-star man-404 icon-danger icon-checked icon-article-edit icon-pen icon-fb icon-vk icon-tw icon-google
Елена Асвойнова-Травина
Обучение

Почему в земной коре не находят новые химические элементы, а получают их только искусственно?

  • 1467
  • 4

Почему в земной коре не находят новые химические элементы, а получают их только искусственно?

Е
Ещё в древние времена было известно утверждение: «Как слова состоят из букв, так тела состоят из элементов», даже само слово «элемент» происходит от последовательности букв латинского алфавита: l, m, n, t. Но человечеству пришлось пройти немалый путь, прежде чем стало ясно, что представляют из себя эти элементы. Первое определение элемента, близкое в современному, высказал в XVII в. английский учёный Р.Бойль, он назвал элементом неразложимое вещество, состоящее из однородных частиц-корпускул, состоящих из первоматерии и остающихся неизменными в процессе превращения веществ.

В современной науке под химическим элементом понимается совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра. Количеством протонов определяется порядковый номер в Периодической таблице элементов Менделеева.

На сегодняшний день учёным известно 118 химических элементов – правда, официально признаны не все. Сравнительно недавно – в 2011 году – были официально признаны элементы 114 и 116, синтезированные группой российских учёных во главе с академиком РАН Ю.Оганесяном совместно с американской Ливерморской национальной лаборатории им. Э. Лоуренса. Элемент 114 получил название Флеровий – в честь советского учёного Г.Флёрова, чьё имя носит лаборатория, где элемент был синтезирован, а 116 – ливерморий.

Всего из известных 118 химических элементов лишь 94 обнаружены в естественных условиях, причём некоторые из них – в ничтожных количествах, остальные же 24 элемента синтезированы в лабораториях. Почему так происходит – почему их нельзя было найти в природе?

Чтобы разобраться в этом, нам придётся вспомнить, как устроен атом (ведь химический элемент, как мы помним, это вид атомов).

Атомное ядро состоит из протонов, количество которых, собственно, и характеризует химический элемент. Взаимоотношения между протонами в ядре оказываются довольно сложными – это поистине «единство и борьба противоположностей»: одинаковый электрический заряд заставляет их отталкиваться друг от друга, а ядерные силы удерживают ядро. Какая же из этих сил победит?

Это зависит от количества протонов – образно говоря, огромную толпу, стремящуюся разбежаться, удержать намного труднее, чем двух-трёх человек. Вот так и с протонами: чем их больше, чем тяжелее элемент – тем скорее электрические силы одержат вверх над ядерными, и ядро распадётся. Так, у флеровия (элемента 114), о котором мы говорили, период полураспада у одного из изотопов составляет всего-навсего 2,7 секунды, а у другого изотопа – вообще 0,8! Иными словами, если такой элемент и существовал в земной коре при формировании нашей планеты, он весь исчез за считанные секунды – и найти его современные исследователи уж никак не могут.

Впрочем, необязательно иметь такой «рекордно короткий» период полураспада – достаточно, чтобы он был меньше возраста Земли. Такие элементы в Таблице Менделеева следуют за ураном, чей номер 92, поэтому их называют трансурановыми. Правда, в очень незначительных количествах в природе всё-таки присутствуют нептуний (93) и один из изотопов плутония (94), а вот более тяжёлые элементы можно получить только в лаборатории – во всяком случае, на Земле.

mas
Марк Блау

С точки зрения химии и физики все в порядке. А вот с построением предложения какие-то непонятки.
"даже само слово «элемент» происходит от последовательности букв латинского алфавита: l, m, n, t." - это к чему и как это понять?

mas
Марк Блау

Один из первых научных подвигов на пути к освоению атомной энергии - тяжкие (и как потом оказалось, смертельно опасные) труды супругов Кюри по добыче радия. Радий - не трансурановый элемент, его полураспад достаточно велик, чтобы в небольших количествах он в земной коре остался. Но для добычи 1 грамма пришлось обработать тонны отходов серебряной руды.

Вам необходимо или зарегистрироваться, чтобы оставлять комментарии
выбор читателя

Выбор читателя

16+