Τετάρτη, 23 Νοεμβρίου 2016

Uu-: παραμύθι χωρίς όνομα

Uu-: παραμύθι χωρίς όνομα

Uu-: παραμύθι χωρίς όνομα

Τα στοιχεία με ατομικό αριθμό 113 και άνω «προβλέπονται» αλλά είναι σχεδόν άπιαστα – ακόμη και από αυτά που έχουν «κατασκευαστεί» τα περισσότερα δεν έχουν ονομαστεί επίσημα
Από τον βομβαρδισμό ατόμων αμερικίου-243 (απεικόνιση) με ιόντα ασβεστίου-43 στο κύκλοτρο του JINR στη Ρωσία προέκυψαν κατά σειρά τα στοιχεία 115 και 113 (τέσσερα άτομα από το καθένα)


  Μικρό βιογραφικό για τα στοιχεία 113-127. Κάθε Κυριακή «Το Βήμα» μάς ξεναγεί και σε μιαν άλλη γωνιά του περιοδικού πίνακα.
Βίος και πολιτεία
Περπατώντας στα σύνορα του Περιοδικού Συστήματος Στοιχείων, μετά το ρεντγκένιο και το νταρμστάτιο, αποκτάς την αίσθηση ότι βρίσκεσαι σε διαφορετικό περιβάλλον, σαν να λέμε πας δυτικά του (ποταμού) Πέκος, εκεί όπου κατ' αναλογία τον νόμο τον όριζε ο μπάρμαν-δικαστής Ρόι Μπιν! Φθάνεις λοιπόν στην τελευταία περίοδο του πίνακα, δηλαδή στην πιο κάτω σειρά, και από το 112 και μετά απλώνεται μια περιοχή με ακατανόητους συμβολισμούς: Uub, Uut, Uuq και προχωρεί έτσι ως το 127. Εχει έλθει λοιπόν η στιγμή να δούμε πώς εξηγούνται όλα αυτά.

Το «συστηματικό όνομα» ενός στοιχείου είναι το όνομα που παίρνει όταν ανακαλυφθεί η ύπαρξή του και στις συγκεκριμένες περιπτώσεις αφού προηγηθεί μια μεγάλη προσπάθεια να δημιουργηθεί με τεχνητό τρόπο. Διότι στη φύση τα στοιχεία με ατομικό αριθμό μεγαλύτερο από 100, δηλαδή με 100 πρωτόνια στον πυρήνα που αισθάνονται να απωθούνται αρκετά έντονα μεταξύ τους και με 100 ηλεκτρόνια να περιφέρονται στις στοιβάδες που τον περιβάλλουν, είναι εξαιρετικά ασταθή και ζουν για πολύ λίγο. Υπάρχει όμως και πρόβλεψη πως γύρω από κάποιους συγκεκριμένους ατομικούς αριθμούς θα υπάρχουν και νησίδες σταθερότητας. Σε πολλά λοιπόν ερευνητικά εργαστήρια από το 1960 και μετά βάλθηκαν να «κατασκευάσουν» στοιχεία με ατομικό αριθμό μεγαλύτερο του 100. Και να δίνουν διάφορα ονόματα, τα οποία συχνά σχετίζονταν με την τοποθεσία του εργαστηρίου, ενώ άρχισαν να υπάρχουν αμφισβητήσεις για το ποιος κατάφερε να δημιουργήσει τι, αφού τα περισσότερα από τα στοιχεία αυτά ζούσαν μόλις μερικά δευτερόλεπτα ως και μόλις μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου. Ετσι ώσπου να πιστοποιείται οριστικά από ποιο εργαστήριο δημιουργήθηκε ένα στοιχείο και με ποιον τρόπο ισχύουν οι νόμοι της IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) για τα ονόματα.
Τα εργαστήρια που ασχολούνται κατά καιρούς με την κατασκευή αυτών των στοιχείων είναι σκορπισμένα σε έξι χώρες στον κόσμο: Ρωσία, Ιαπωνία, Γερμανία, Ελβετία, Ηνωμένες Πολιτείες, Γαλλία.
Γιατί τα είπαν έτσι
Για το εκάστοτε όνομα η βάση είναι ο ατομικός αριθμός, δηλαδή ο αριθμός των πρωτονίων. Το κλειδί για την ονομασία και τον χημικό συμβολισμό τους είναι ο πίνακας που παραθέτουμε. Το όνομα ενός στοιχείου προκύπτει με βάση το καθένα χωριστά από τα ψηφία του ατομικού αριθμού και την κατάληξη -ium. Αρα, κοιτάζοντας και τον πίνακα, για το στοιχείο 113 το όνομα θα πρέπει να είναι: Un-un-trium, δηλαδή Ουν-ούν-τριουμ. Η επιλογή των ριζών έχει γίνει με τη βοήθεια του ελληνικού και του λατινικού αλφαβήτου.Από το όνομα, στη συνέχεια, προκύπτει και το χημικό σύμβολο του στοιχείου. Δηλαδή από το Un-un-trium προκύπτει το σύμβολο Uut. Από το στοιχείο με ατομικό αριθμό 122 (Un-bi-bium) θα έχουμε το σύμβολο Ubb.
Αριθμοί κυκλοφορίας
113 Uut: Δημιουργήθηκε το 2003 στη Ρωσία. Το μακροβιότερο ισότοπο έχει χρόνο ημιζωής 19,6 δευτερόλεπτα και θα έπρεπε να έχει μεταλλικές ιδιότητες.
114 Uuq: Το 1998 κατάφεραν στη Ρωσία να δημιουργήσουν ένα άτομο (!) και θεωρητικά αυτό θα είχε μεταλλικές ιδιότητες και χρόνο ημιζωής 2,6 δευτερόλεπτα.
115 Uup: Δημιουργήθηκε το 2003 στη Ρωσία. Το μακροβιότερο ισότοπο είχε χρόνο ημιζωής 220 χιλιοστά του δευτερολέπτου και σε ποσότητα θα είχε ιδιότητες βαρέος μετάλλου.
116 Uuh: Δημιουργήθηκε στη Ρωσία το 2001 σε ποσότητα μερικών ατόμων με χρόνο ημιζωής 61 χιλιοστά του δευτερολέπτου και χαρακτηριστικά μετάλλου.
117 Uus: Δημιουργήθηκε το 2009 στη Ρωσία με χρόνο ημιζωής 78 χιλιοστά του δευτερολέπτου και χαρακτήρα αλογόνου.
118 Uuo: Δημιουργήθηκε το 2002 στη Ρωσία. Είχε χρόνο ημιζωής 0,89 χιλιοστά του δευτερολέπτου και χαρακτήρα ευγενούς αερίου.
119 Uue και 121 Ubu: Δεν έχουν δημιουργηθεί.
120 Ubn: Βομβαρδίζοντας πλουτώνιο-244 με σίδηρο-58 και ουράνιο-238 με νικέλιο-64 κατόρθωσαν και δημιούργησαν τον σύνθετο πυρήνα του που έζησε 10-18 δευτερόλεπτα και μετά διαλύθηκε προτού καν τοποθετηθούν στις κανονικές τους θέσεις πρωτόνια και νετρόνια.
122 Ubb: Και εδώ υπήρξαν δυσκολίες και σύγχυση, ενώ κανένας δεν έχει χρεωθεί ακόμη τη δημιουργία του.
123 Ubt: Προς το παρόν έχει δημιουργηθεί μόνο σε επεισόδιο του «Star Treck»!
124 Ubq: Και εδώ δημιουργήθηκε σύνθετος πυρήνας για απίστευτα μικρό χρονικό διάστημα.
125 Ubp: Δεν έχει δημιουργηθεί.
126 Ubh: Πρόκειται για στοιχείο-φαντομά, αφού πολλά εργαστήρια ισχυρίστηκαν ότι το ανίχνευσαν αλλά κανένα με σοβαρές αποδείξεις.
127 Ubs: Και εδώ αποτυχία, αλλά οι προσπάθειες δεν σταματούν.
Από τα παραπάνω στοιχεία μερικά έχουν αποκτήσει όνομα, παρ' όλο που πολλοί συνεχίζουν να μη χρησιμοποιούν αυτά τα νέα ονόματα. Συγκεκριμένα η IUPAC έχει επισημοποιήσει την ονομασία Flerovium (προς τιμήν ενός ρώσου πυρηνικού επιστήμονα) για το 114 (Fl) ενώ το 116 (Lv) ονομάζεται Livermorium (από το εργαστήριο Lawrence Livermore στην Καλιφόρνια που συνεργάστηκε με το ρωσικό JINR για τη δημιουργία του).
Τι θέλουν από τη ζωή μας
Ζουν τόσο λίγο που δεν προλαβαίνουν να έχουν απαιτήσεις ως προς τη ζωή μας.
Πόλεμος και ειρήνη
Ο καθένας βέβαια θα αναρωτηθεί γιατί να ασχολούμαστε με αυτά αφού δεν προλαβαίνουμε να αντιληφθούμε καν την ύπαρξή τους. Η πρώτη απάντηση είναι βέβαια διότι ξέρουμε τη δυνατότητα ύπαρξής τους και αυτό μάς ωθεί να μάθουμε περισσότερα για αυτά. Επίσης υπάρχει και το αναπάντητο ερώτημα για το πού μπορεί να σταματήσει αυτή η κούρσα νέων στοιχείων. Ο Φάινμαν έχει προβλέψει το τέλος στον ατομικό αριθμό 137, ενώ το 2010 με τη βοήθεια υπολογιστικού προγράμματος στο Ελσίνκι ο Πέκα Πίκε προέβλεψε ότι θα φθάσουν ως το 172 (Unseptbium).
Απορίες λογικές και μη
Πού ακριβώς κατασκευάζονται αυτά τα στοιχεία;
Σε εργαστήρια όπου υπάρχουν επιταχυντές, διότι χρησιμοποιούν στοιχεία-στόχους, τα οποία βομβαρδίζουν με άλλα στοιχεία ελαφρύτερα. Στην Ελβετία βέβαια είναι το CERN αλλά και το Paul Scherrer Institute στο Φίλιγκεν. Στη Γαλλία το GANIL, ο επιταχυντής ιόντων της Λούρδης, με έδρα την Καέν. Στη Γερμανία το GSI, για τα βαρέα ιόντα, στο Ντάρμσταντ. Στην Ντούμπνα, περίπου μία ώρα διαδρομή βόρεια της Μόσχας, βρίσκεται ένα από τα πιο δραστήρια κέντρα πυρηνικών ερευνών, το JINR. Στις Ηνωμένες Πολιτείες έχουμε τα κέντρα LANL στο Λος Αλαμος, LBNL στην Καλιφόρνια και το LLNL επίσης στην ίδια Πολιτεία. Τέλος στο Ουακό, κοντά στο Τόκιο, βρίσκεται το RIKEN. Σε όλα αυτά τα εργαστήρια μπορεί να μη γίνεται για πρώτη φορά η δημιουργία τους αλλά χρησιμεύουν στο να επαληθεύουν κάποιους από τους ισχυρισμούς δημιουργίας. Διότι στο παρελθόν υπήρξαν ακόμη και προσπάθειες εξαπάτησης του επιστημονικού κόσμου από κάποιους μεμονωμένους ερευνητές.http://www.tovima.gr/