شاید تبدیل فلزهای اصلی مانند سرب به فلز طلا برای کیمیاگران قرون وسطا، تلاشی بیهوده بود اما به آنها در درک اولیهی جایگاه انسان در جهان کمک بسیاری کرد. - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - بسیاری از جادوها و افسانههای آمیخته دربارهی کیمیاگری، بهدنبال اهدافی مثل پردهبرداری از راز طول عمر انسان بودند. در نگاه اول، چنین تلاشی در - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - دنیای امروزی عجیب بهنظر میرسد؛ اما فیزیکدانهای - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - کنونی هم به شیوهی خود مجذوب کیمیاگری شدهاند با این تفاوت که هدف آنها، تبدیل عناصر به یکدیگر است. آنها کاری را انجام میدهند - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - که برای کیمیاگران باستان ممکن نبود: ساخت اتمهای جدید که به حوزهی شناختهشدهها نفوذ میکنند و نکات زیادی را دربارهی رفتار - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - ماده در جهان ارائه میدهند. کوسوکه موریتا، فیزیکدان هستهای دانشگاه کیوشوی ژاپن یکی از کیمیاگران مدرن است. او سرپرست اولین - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - تیم - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - آسیایی بود که موفق به ساخت عنصر فوق سنگین ۱۱۳ در جدول تناوبی شد.
این بار دانشمندان بهجای تلاش برای تبدیل فلزی بیارزش به فلز ارزشمند با اشیایی افسانهای مثل سنگ جادو فیلسوف، رویکرد دیگری دارند. هدف - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - آنها رسیدن به اتمهای جدید از طریق برخورد اتمها است. تاکنون ۱۱۸ عنصر در جدول تناوبی شناخته شدهاند. رقابت بر سر یافتن - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - عنصر ۱۱۹ بالا گرفته است. در طبیعت روی زمین عنصری با بیش از ۹۲ پروتون در هستهی اتم وجود ندارد. در جدول تناوبی عناصر، عدد اتمی برابر با تعداد پروتونها است. با این حال میتوان در محیط آزمایشگاه و از طریق ترکیب اتمها، به اتمهای بزرگتری دست یافت.
تلاش بیهودهی کیمیاگران قرون - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - وسطا برای تبدیل عناصری مثل سرب، امروزه در کیمیاگری مدرن، شکل جدیدی به - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - خود گرفته است
در عمل، ترکیب عناصر سنگین با عدد اتمی بالاتر از عنصر ۱۱۳، کار دشواری است. وقتی دو اتم با یکدیگر برخورد میکنند، پروتونهای باردار مثبت در هستهی اتمها، نیروی دافعهی الکترواستاتیک را ایجاد میکنند. دانشمندان برای پیشگیری از جدا شدن اتمها باید آنها را با سرعتهای بالایی برخورد دهند. معمولا در این فرایند از یک عنصر بهعنوان هدف استفاده - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - میشود و با - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - پرتوی شدید یونهای عنصر دوم که با سرعت هزاران کیلومتر بر ثانیه حرکت میکنند، بمباران میشود.
بزرگترین مشکل در ترکیب عناصر - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - فوق سنگین، کوچک بودن هستهی اتم است که عرض آن تنها به یک تریلیونیوم سانتیمتر میرسد. در صورت برخورد دو هستهی اتم، شانس ترکیب آنها تنها یک در ۱۰۰ تریلیون است. حتی با فرض برخورد مستقیم و ترکیب دو هستهی اتمی با یکدیگر، - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - ثابت ماندن این وضعیت در مدت زمانیکه برای کشف آن کافی باشد، چالشی دیگر است. ایزوتوپهای ۱۱۳ (انواع اتمهایی که به دلیل تعداد نوترونهای موجود هستهی اتمی، وزن اتمی متفاوتی دارند) در مرکز نیشتای RIKEN در ژاپن، تنها یک هزارم ثانیه دوام آوردند. بااینحال، موریتا مرد علم است و این سختیها او را ناامید نکردند؛ زیرا با وجود چند پژوهش منطبق دراینزمینه همچنان امیدوار بود به نتیجهی خوبی برسد.
کوسوکه موریتا در حین تلاش برای اثبات نیوهونیوم، اهمیتی به اندک پژوهشهای مرتبط نمیداد
از طرفی پروژهی موریتا و همکاران او، فاصلهی زیادی با ماوراءالطبیعه و جادو داشتند. موریتا میگوید: «عنصر ۱۱۳ زمانی ترکیب - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - شد که - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - سرعت پرتوی هستهی عنصر روی را بالا بردیم و آن را با ده درصد سرعت نور، به عنصر هدف بیسموت زدیم.» عنصر ۱۱۳ در بازهای ۹ ساله و پس از چهار تریلیون برخورد، سه مرتبه ساخته شد؛ اما همین سه مرتبه برای شناخت و کشف این عنصر کافی بود.
با وجود خاموشی موقتی ژاپن در زلزلهی - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - بزرگ توهوکو در سال ۲۰۱۱، تیم موریتا در تاریخ ۱۲ اوت ۲۰۱۲ به مشاهدهی مهمی دست یافت که شبهات قبلی دربارهی وجود عنصر ۱۱۳ را رد میکرد. کیتلین کوک، فیزیک دان هستهای دانشگاه ایالتی میشیگان میگوید:
اطلاعات بهتر برای شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه میخواهی؟ پس کلیک کن.
تنها با مشاهدهی - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - واپاشی عنصر میتوانیم از کشف آن خبر دهیم. تمام این عناصر رادیواکتیو هستند و ذرات آلفا منتشر میکنند. انرژی واپاشی آلفا حکم اثر انگشت هستهای مشخص را دارد که با آشکارساز، قابل اندازهگیری است. در فرایند ساخت عنصر جدید، واپاشی جدیدی را شاهد خواهیم بود. این واپاشی هستههایی را تولید میکند که زنجیرهی واپاشی آنها قبلا شناخته شدهاند.
گروه موریتا پس از کشف عنصر، حق نامگذاری آن را هم داشتند. پس از مشورت، - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - بالاخره اسم نیهونیوم با نماد Nh برای این عنصر - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - انتخاب شد. به مناسبت این کشف جدید، خیابانی در شهر واکو براساس عنصر جدید نامگذاری شد. موریتا پس از کشف عنصر ۱۱۳ در خبرنامهی RIKEN گفت:
ارائه انواع شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه با ارزانترین قیمت
از دیدگاه شیمی، این کشف اهمیت زیادی دارد زیرا یکی - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - از جاهای خالی را در جدول تناوبی پر میکنیم و ممکن است تنها ۱۷۳ فضای خالی دیگر در این جدول وجود داشته باشد.
طبق محاسبات دانشمندان، قبل از واپاشی هستهی اتم امکان تولید حداکثر ۱۷۲ الی ۱۷۳ عنصر وجود دارد. اگرچه به اعتقاد برخی، جدول تناوبی بیش از این هم قابل گسترش است.
گروههای پژوهشی امیدوار هستند بتوانند برای اولینبار عنصر ۱۱۹ را بسازند و جدول تناوبی را گسترش دهند
موریتا میگوید:
هم اکنون برای شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه اقدام کنید
تاکنون کمتر از ۱۲۰ عنصر کشف شدهاند. کشف عناصر، اهمیت نمادین دارند. تمام عناصر گذشته در غرب کشف شدهاند و حالا عنصری داریم که در آسیا کشف شده است.
موریتا و تیم او بر سر کشف عنصر جدید دیگری به رقابت میپردازند که آغازگر سطر هشتم جدول تناوبی خواهد بود. عنصر - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - ۱۱۹، موقتا اونونیوم نامگذاری شده است و هنوز عنصری فرضی است که احتمالا هفتمین فلز قلیایی با خواصی مشابه دیگر عناصر فرار این گروه مثل لیتیم، سدیم، پتاسیم و سزیم خواهد بود.
ترکیب عنصر و کشف آن کار سادهای نیست. بهگفتهی جیمز روبرتو، رئیس آزمایشگاه علم و فناوری در آزمایشگاه ملی اوک ریج تنسی: «برای دستیابی به عنصر ۱۱۹ و برخورد پرتوهای وانادیوم به هدف کوریوم، ماهها زمان لازم است.» حتی پس از این تلاشها ممکن است، عنصر تولیدی ۱۱۹ بسیار کوچک و دارای عمری بسیار کوتاه باشد. یکی از - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - چالشهای دیگر، تضمین دوام کوریم - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - در طول - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - بمباران است.
تیم ژاپنی با رقابت شدید از سوی دیگر گروههای اطراف دنیا از جمله تیم مؤسسهی مشترک پژوهشهای هستهای در دوبنای روسیه روبه رو است. سرپرست این تیم، فیزیکدانی بهنام یوری اوگانسیان است و عنصر اوگانسن (سنگینترین عنصر جدول تناوبی) با الهام از او نامگذاری - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - شده - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - است. او برای اولینبار در ترکیب عنصر اوگانسن در - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - سال ۲۰۰۲ نقش داشت. تیم روسی مسیر دشواری - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - را طی کرده است و تاکنون موفق به کشف چهار عنصر سنگین ۱۱۴ تا ۱۱۸ در جدول تناوبی شده است.
هر دو تیم مذکور از واکنش همجوشی داغ برای یافتن - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - عنصر ۱۱۹ استفاده میکنند، تیم اوگانسن از همین روش برای کشف عناصر ۱۱۴ تا ۱۱۸ استفاده کردند. در این روش از دماهای بالا برای همجوشی هستهها استفاده میشود. - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - روسها میخواهند - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - از پرتوی تیتانیوم برای بمباران هدف برکلیوم - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - استفاده کنند درحالیکه تیم ژاپنی قصد دارد از وانادیم برای بمباران کوریم استفاده کند.
پرتودهی به هدف کوریوم با پرتوی وانادیوم و تولید عنصر - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - ۱۱۹، به ماهها زمان نیاز دارد، نام عنصر کوریم، برگرفته از نام ماری کوری و همسر او است.
هیرومیتسو هابا، یکی از رهبران تیم گروه پژوهشی موریتا در RIKEN میگوید:
ارائه انواع شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه با ارزانترین قیمت
احتمال واکنش تیتانیوم، برکلیوم بیشتر از واکنش وانادیوم، کوریم است بااینحال برکلیوم هدف بسیار کمیابی است و دسترسی پیوسته به این ماده برای ما دشوار است زیرا نیمه عمر ایزوتوپ برکلیوم کمتر از - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - یک سال است. ازآنجاکه آزمایش ما چند سال به طول میانجامد، هدفی مثل کوریم را ترجیح میدهیم که عمر - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - طولانیتری دارد.
صرفنظر از اینکه گروهها از چه عناصری بهعنوان هدف استفاده کنند، هر دو عنصر هدف از رآکتور هستهای آزمایشگاه ملی اوک - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - ریج به دست میآیند. تیم موریتا - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - برای دستیابی به عنصر ۱۱۹، از دو نوع شتابدهندهی ذرات - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - استفاده خواهد کرد. کار با پرتوی سیکلوترون آغاز میشود که ذرات را دور یک - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - حلقهی بسته پرتاب - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - میکند، سپس شتابدهندهی خطی فعال میشود. هیدتو اینیو، رئیس مرکز علوم شتابدهندهی نیشینای RIKEN، میگوید:
شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه با تنوع بسیار
سیکلوترون حلقهای بسیار تطبیقپذیر - شماره تعمیرکار یخچال بالا پایین ایندزیت اقدسیه - است و بسیاری از کاربران دیگر مؤسسه بهدنبال استفاده از آن هستند. با استفاده از شتابدهندهی خطی جدید به نتایج خوبی خواهیم رسید؛ و مهمتر از هرچیز میتوانیم دو جستجوی موازی را با استفاده از دو شتابدهنده اجرا کنیم.»
تیم پژوهشی ژاپنی آزمایش پرتوی اول را در ماه فوریه انجام خواهند داد. آنها میگویند: «آزمایش دوم در سال مالی ۲۰۱۹ ژاپن اجرا خواهد شد.»
دانشمندان روسی تاکنون چهار عنصر سنگین در جدول تناوبی را کشف کردهاند
در صورت موفقیت پژوهشگران، عصر جدیدی در علوم اتمی آغاز خواهد شد. فیزیکدانها معتقدند سطر هشتم جدول تناوبی جایی برای جستجوی جزیرهی ثبات خواهد بود. سطر هشتم منبع ایزوتوپ عناصر فوق سنگین با عددهای جادویی خواهد بود که بهشدت پایدار هستند و نیمه عمر آنها میتواند به صدها سال برسد. درنتیجه باتوجه به خصوصیتّهای این عناصر، زمینهی کاربردهای جدید آنها فراهم خواهد شد.
کاربردهای بالقوهی کشف عناصر جدید در نگاه اول واضح نیست؛ اما آنها در آینده بهشدت سودمند خواهند بود. برای مثال میتوان به کشف عنصر گادولینیوم در ۱۸۸۰ و تکتونیوم در ۱۹۳۷ اشاره کرد. این دو عنصر، فلزهایی هستند که در اسکنهای پزشکی از جمله تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) و تومورگرافی (CT) کاربرد دارند و به تصویربرداری از بافتها کمک میکنند. در صورتی که عناصر جدید موریتا و همکاران او، در آینده سودمند واقع شوند میتوانند هدف کیمیاگران قدیمی را محقق کنند با این تفاوت که ارزش آنها از طلا هم بیشتر خواهد بود.