När den ryska kemisten Dmitri Mendeleev publicerade sitt periodiska elementtabell 1869 fanns det bara femtionio poster på den. Tabellen grupperade dessa element-väte, syre och kol, tillsammans med mindre kända ämnen som osmium, rodium, yttrium—enligt deras delade kemiska egenskaper och vikten av deras atomer.
tabellen innehöll också trettiotre tomma utrymmen som innebar att det fortfarande fanns element som skulle upptäckas., Han gav dessa fortfarande hypotetiska element namn som ”ekasilicon”, ”ekaaluminum” och ”ekaboron”, baserat på deras förväntade likheter med kända ämnen; utrymmena fylldes av germanium, gallium och scandium, respektive. (”Eka – ”är ett Sanskrit prefix som betyder ”en”, så du kan tänka på Namnen som silicon 1, aluminium 1 och så vidare.) År 1939 hade alla Mendeleevs lådor fyllts i; den sista var ”ekacesium”, som nu heter francium.,
vad Mendeleev inte kunde föreställa sig var att forskare en dag skulle börja skapa element som inte hittades naturligt. För bara några dagar sedan bekräftades tillverkningen av ett av de tyngsta elementen ännu av svenska forskare som arbetade på G. S. I. Helmholtz Center for Heavy Ion Research, i Darmstadt, Tyskland. Dess provisoriska namn är ununpentium.,
det som gör ett element distinkt är antalet protoner som det har i sin kärna: väte har en proton, helium har två och på upp det periodiska bordet till uran, som har nittiotvå. Skapa nya element började med fysiker bombardera befintliga med andra partiklar; som kärnorna careened runt de ibland skulle krossa tillsammans och bilda atomer med mer än nittiotvå protoner. Först kom neptunium, 1940, med nittiotre protoner, sedan plutonium, med nittiofyra (som det visar sig finns i spårmängder i naturen)., Under åren sedan fortsatte forskare att skapa tyngre och i allmänhet mer instabila atomer. Ununpentium element har hundra och femton protoner. (Det är namnet betyder ” one-One-five.”)
några konstgjorda element har viktiga praktiska tillämpningar. Plutonium kan användas i kärnvapen; det är också bränslet för vissa kärnreaktorer och har använts för att driva rymdsonder, inklusive Voyager 1 och 2. Ununpentium har ingen praktisk användning än. Det är så instabilt att det inte stannar länge nog för att göra något av det., Nästan omedelbart efter att de svenska forskarna skapade det genom att krossa tjugoprotonkalciumkärnor i nittiofem protonamericiumkärnor med hög hastighet, sönderdelades ununpentium i element 113-ununtrium-som själv förfallit till lättare element. Dess halveringstid visade sig vara bara hundra och sjuttiotre millisekunder. Men sönderfallskedjan, plus röntgen-och gammastrålarna de kortlivade kärnorna spottade ut i deras död, övertygade fysikerna om att den som kom undan var verkligen element 115.,
det var faktiskt den andra iakttagelsen av elementet: ryska forskare hade hävdat upptäckten av element 115 tillbaka 2003, men den internationella föreningen för ren och tillämpad kemi—kemins motsvarighet till den Internationella Astronomiska Unionen, som famously demoted Pluto från planetstatus 2006—skulle inte erkänna det utan ett bekräftande experiment från ett annat lag. Helmholtz Centrum för arbete måste fortfarande vara granskad av både I. U. P. A. C., och den internationella unionen för ren och tillämpad fysik, men ununpentium är nu ett steg närmare inkludering på periodiska systemet. Om det händer kommer den internationella unionen att tilldela den ett permanent, officiellt namn.
Ununpentiums korta liv betyder inte att det är helt värdelöst: kärnfysiker kan försöka härleda från egenskaper mer om hur atomkärnor sätts ihop och hur de faller ihop. Det senaste experimentet skapade ungefär trettio atomer värde av element 115; fysiker kommer att fortsätta att försöka göra större satser för att utforska dess egenskaper mer fullständigt.,
Ununpentium är dock inte den tyngsta kända atomen. I allmänhet är det svårare att göra nya element ju längre upp det periodiska bordet du går. Men på grund av den komplexa strukturen hos tunga kärnor skapades atomer mer massiva än ununpentium tidigare. I. U. P. A. C. har redan prickat av element 116 (livermorium), del 117 (ununseptium) och element 118 (ununoctium), även om de två sistnämnda inte har tilldelats permanent namn ännu. Ununoctiums halveringstid är bara 0,89 millisekunder.,
medan det i allmänhet är sant att tyngre atomer är mer instabila än lättare, finns det åtminstone möjligheten, som först föreslogs av fysikern Glenn Seaborg tillbaka på nitton-sextiotalet, att om en atom blir tung nog kan den komma fram till en ”ö av stabilitet”, långt mindre benägen att omedelbart förfalla än sina grannar på det periodiska bordet. Unbinilium, till exempel-det fortfarande teoretiska elementet 120—kan vara en av dem. Kanske kan det leva i minuter, eller till och med dagar. Det är fortfarande alldeles för kort tid för nästan vilken praktisk användning som helst., Men för forskare som studerar kärnor för en levande, är utsikterna att hålla ett element som är tungt runt för mer än en handfull millisekunder en nästan ofattbar lyx.
Illustration av Greg Robson/Pumbaa.