İstikrar adası
Kurşun dışındaki kimyasal elementler radyoaktiftir ve kararlı izotopları yoktur. Bu da başka elementlere dönüşecekleri anlamına gelir. Plütonyum hariç, yarı ömürleri birkaç dakika ile saniyeler arasındadır. Fizikte, kısa yarı ömürlü bir dizi elementten sonra daha uzun yarı ömürlü başka elementlerin ortaya çıkacağını söyleyen bir teori vardır. Bunlar genellikle kararlılık adaları olarak bilinir. Bu elementlerin birkaç dakika aralığında yarı ömürlü izotoplara sahip olması beklenir. Hipotez, atom çekirdeğinin, atomlardaki çok daha büyük elektron kabuklarının yapısına benzer bir şekilde "kabuklar" halinde inşa edildiği yönündedir. Her iki durumda da kabuklar, birbirlerine nispeten yakın kuantum enerji seviyeleri gruplarıdır. İki farklı kabuktaki kuantum durumlarından gelen enerji seviyeleri nispeten büyük bir enerji boşluğu ile ayrılacaktır. Dolayısıyla, nötron ve proton sayısı çekirdekteki belirli bir kabuğun enerji seviyelerini tamamen doldurduğunda, nükleon başına bağlanma enerjisi yerel bir maksimuma ulaşacak ve böylece bu belirli konfigürasyon, dolu kabuklara sahip olmayan yakındaki izotoplardan daha uzun bir ömre sahip olacaktır.
Dolu bir kabuk, nötron ve protonların "sihirli sayılarına" sahip olacaktır. Küresel çekirdekler için olası bir sihirli nötron sayısı 184'tür ve bazı olası eşleşen proton sayıları 114, 120 ve 126'dır - bu da en kararlı küresel izotopların Flerovium-298, unbinilium-304 ve unbihexium-310 olacağı anlamına gelir. Özellikle Ubh-310'un "iki kat sihirli" (hem 126 proton sayısının hem de 184 nötron sayısının sihirli olduğu düşünülmektedir) ve dolayısıyla çok uzun bir yarı ömre sahip olması muhtemeldir. (Bir sonraki daha hafif çift sihirli küresel çekirdek, en ağır kararlı çekirdek ve en kararlı ağır metal olan kurşun-208'dir).
Son araştırmalar, büyük çekirdeklerin deforme olduğunu ve sihirli sayıların değişmesine neden olduğunu göstermektedir. Hassium-270'in artık 108 ve 162 sihirli sayıları deforme olmuş, çift sihirli deforme olmuş bir çekirdek olduğuna inanılıyor. Bununla birlikte, sadece 3,6 saniyelik bir yarı ömre sahiptir.
İzotoplar, kendilerini bir istikrar adasına yerleştirmeye yetecek kadar protonla, ancak adanın dış "kıyılarına" bile yerleştiremeyecek kadar az nötronla üretilmiştir. Bu elementlerin olağandışı kimyasal özelliklere sahip olması ve yeterli ömre sahip izotoplara sahip olmaları halinde çeşitli pratik uygulamalar için (parçacık hızlandırıcı hedefleri ve nötron kaynakları gibi) kullanılabilir olması mümkündür.
Elementlerin en kararlı izotoplarının yarı ömrüne göre renklendirildiği periyodik tablo. Kararlı elementler. Yarı ömürleri dört milyon yıldan fazla olan radyoaktif elementler. Yarı ömürleri 800 ila 34.000 yıl arasında. Yarı ömürleri 1 gün ile 103 yıl arasındadır. Bir dakika ile 1 gün arasında değişen yarı ömürler. Bir dakikadan daha kısa yarı ömürler.
Sorular ve Yanıtlar
S: Kurşunun ötesinde hangi elementler vardır?
C: Kurşunun ötesindeki elementler radyoaktiftir ve kararlı izotopları yoktur.
S: Fizikte bazı elementlerin neden daha uzun yarılanma ömrüne sahip olduğunu açıklayan teori nedir?
C: Fizikteki teori, kısa yarı ömürlü bir dizi elementten sonra, Kararlılık Adaları olarak bilinen daha uzun yarı ömürlü diğerlerinin olacağını belirtir. Bunun nedeni, nötron ve proton sayısı çekirdekteki belirli bir kabuğun enerji seviyelerini tamamen doldurduğunda, nükleon başına bağlanma enerjisinin yerel bir maksimuma ulaşması ve böylece bu belirli konfigürasyonun yakındaki izotoplardan daha uzun bir ömre sahip olmasıdır.
S: Küresel çekirdekler için sihirli sayılar nelerdir?
C: Küresel çekirdekler için sihirli sayılar 184 nötron sayısı ve 114, 120 ve 126 proton sayılarıdır. Bunlar en kararlı küresel izotopların flerovium-298, unbinilium-304 ve unbihexium-310 olacağı anlamına gelir.
S: Hassium-270'in çift sihirli olduğuna inanılıyor mu?
C: Evet, Hassium-270'in 108 ve 162 deforme sihirli sayıları ile çift sihirli deforme çekirdek olduğuna inanılmaktadır.
S: Yarılanma ömrü ne kadardır?
C: Yarılanma ömrü 3,6 saniyedir.
S: Bu elementler için herhangi bir pratik uygulama var mı?
C: Evet, yeterli ömre sahip izotopları varsa, parçacık hızlandırıcı hedefleri veya nötron kaynakları gibi çeşitli pratik uygulamalar için potansiyel olarak kullanılabilirler.
