Ø af stabilitet

De kemiske grundstoffer ud over bly er radioaktive, og de har ikke stabile isotoper. Det betyder, at de vil henfalde til andre grundstoffer. Bortset fra plutonium er deres halveringstid i størrelsesordenen fra flere minutter til sekunder. Der findes en teori i fysikken, som siger, at efter et antal grundstoffer med kort halveringstid vil der komme andre grundstoffer med længere halveringstid. Disse er generelt kendt som stabilitetsøer. Disse grundstoffer forventes at have isotoper med halveringstider i størrelsesordenen flere minutter. Hypotesen er, at atomkernen er opbygget i "skaller" på en måde, der ligner strukturen i atomernes meget større elektronskaller. I begge tilfælde er skallerne blot grupper af kvanteenerginiveauer, der ligger relativt tæt på hinanden. Energiniveauer fra kvantetilstande i to forskellige skaller vil være adskilt af et relativt stort energigap. Så når antallet af neutroner og protoner fylder energiniveauerne i en given skal i kernen fuldstændigt op, vil bindingsenergien pr. nukleon nå et lokalt maksimum, og dermed vil den pågældende konfiguration have en længere levetid end nærliggende isotoper, der ikke har fyldte skaller.

En fyldt skal ville have "magiske tal" af neutroner og protoner. Et muligt magisk neutronantal for kugleformede kerner er 184, og nogle mulige matchende protontal er 114, 120 og 126 - hvilket ville betyde, at de mest stabile kugleformede isotoper ville være Flerovium-298, unbinilium-304 og unbihexium-310. Særligt bemærkelsesværdigt er Ubh-310, som ville være "dobbelt magisk" (både dens protontal på 126 og neutrontal på 184 menes at være magisk) og dermed den mest sandsynlige til at have en meget lang halveringstid. (Den næste lettere dobbelt magiske kugleformede kugleformede kerne er bly-208, den tungeste stabile kerne og det mest stabile tungmetal).

Nyere forskning viser, at store kerner deformeres, hvilket medfører, at de magiske tal forskydes. Hassium-270 menes nu at være en dobbelt magisk deformeret kerne med deformerede magiske tal 108 og 162. Den har dog en halveringstid på kun 3,6 sekunder.

Isotoper er blevet fremstillet med nok protoner til at plante dem på en stabil ø, men med for få neutroner til at placere dem på øens ydre "kyster". Det er muligt, at disse grundstoffer har usædvanlige kemiske egenskaber, og hvis de har isotoper med tilstrækkelig lang levetid, vil de kunne anvendes til forskellige praktiske formål (f.eks. som mål for partikelacceleratorer og også som neutronkilder).

Periodisk system med grundstoffer farvet efter halveringstiden for deres mest stabile isotop.       Stabile grundstoffer.      Radioaktive grundstoffer med halveringstider på over fire millioner år.       Halveringstider mellem 800 og 34 000 år.      Halveringstider mellem 1 dag og 103 år.      Halveringstider på mellem et minut og 1 dag.      Halveringstider på under et minut.Zoom
Periodisk system med grundstoffer farvet efter halveringstiden for deres mest stabile isotop.       Stabile grundstoffer.      Radioaktive grundstoffer med halveringstider på over fire millioner år.       Halveringstider mellem 800 og 34 000 år.      Halveringstider mellem 1 dag og 103 år.      Halveringstider på mellem et minut og 1 dag.      Halveringstider på under et minut.


AlegsaOnline.com - 2020 / 2022 - License CC3