Kuinka todennäköistä on, että aurinkokunnassa saattaa olla havaitsemattomia kemiallisia alkuaineita - joko planeetoilla, auringon ympäri tai Oort-pilven asteroideilla?
Kuinka todennäköistä on, että aurinkokunnassa saattaa olla havaitsemattomia kemiallisia alkuaineita - joko planeetoilla, auringon ympäri tai Oort-pilven asteroideilla?
Mitä tulee elementteihin (esim. jaksolliseen taulukkoon), sanoisin, että kertoimet ovat hyvin pienet. Olemme jo löytäneet tai tuottaneet kaikki jaksollisen järjestelmän elementit ainakin atominumeroon 112 saakka. Lukumäärän kasvaessa alkuaineiden puoliintumisaika yleensä lyhenee ja on hyvin lyhyt yli 102-elementeille. Jos tämä trendi pitää paikkansa lukumäärän kasvaessa, käytännössä kaikkien "tuntemattomien" elementtien olisi pitänyt muuttua alhaisemmiksi tunnetuiksi atomilukuelementeiksi .
On kuitenkin toivoa. On teoriassa esitetty "vakauden saari", jossa kapea alue, jota vielä ei löydy, voi olla stabiili: http://fi.wikipedia.org/wiki/Island_of_stability on pieni mahdollisuus, että tämä elementti löydetään aurinkokunnasta.
@Jonathanin vastauksen lisäksi asia, joka erottaa yhden kemiallisen elementin toisesta, on ytimen protonien määrä, mikä puolestaan määrittää orbitaalielektronien määrän varauksettomassa atomissa.
Mutta tiedämme jo elementin, joka vastaa mitä tahansa määrättyä protonien lukumäärää välillä 1-112; se on atomiluku. Ja sinulla ei voi olla murto-osaa protonista. Ainoa tila mahdollisille uusille elementeille on lopussa.
Toinen tapa tarkastella tätä kysymystä on miettiä, miten elementit tuotetaan. Elementit, joilla on suuremmat atomiluvut (ts. 26 (rauta) tai niin edelleen) jaksollisessa taulukossa, syntyvät pääasiassa supernovaräjähdysten aikana. Viimeisen puolen vuosisadan tähtitieteellisen fysiikan ja ydinfysiikan havaintojen perusteella on epätodennäköistä, että transfermionista elementtiä (alkuaine, jossa on vähintään 92 protonia) voidaan tuottaa tässä prosessissa. Lisäksi näillä elementeillä on taipumus hajota puoliintumisajalla mitattuna tunteina tai minuutteina (tai vähemmän), joten vaikka ne tuotettaisiin supernovassa, ne ovat kauan sitten poissa.
Kuten @Jonathan huomautti, siellä on jonkin verran potentiaalia tällaisille elementeille niin sanotun vakauden saaren takia, mutta ne ovat silti todennäköisesti erittäin epävakaita, ja niillä on hyvin lyhyet hajoamisajat.
Kemiallinen alkuaine määritellään sen sisältämien protonien lukumäärällä, mikä määrittelee suurelta osin sen kemialliset ominaisuudet. Elementeillä voi tietyissä rajoissa olla vaihteleva määrä neutroneja (elementtejä, joilla on sama määrä protoneja, mutta eri määrä neutroneja kutsutaan isotoopeiksi). Neutronien lukumäärällä voi olla hienovarainen vaikutus kemiallisiin ominaisuuksiin ja merkittävämpi vaikutus stabiilisuuteen eli radioaktiivisen hajoamisen nopeuteen.
Mutta suuret kemialliset erot, jotka määrittelevät elementin, määräytyy protoniluvun perusteella ja tietyllä elementillä on vain muutama isotooppi melko kapealla alueella.
Joten elementit luokitellaan jaksollisessa taulukossa, jossa luetellaan elementit ryhmissä atomiluvun (protonien lukumäärä) mukaan. Kun kausitaulukkoa ehdotettiin ensimmäisen kerran, tunnettujen elementtien välillä oli useita aukkoja (tässä vaiheessa protonien olemassaoloa ei tiedetty). Nämä aukot on myöhemmin täytetty, joten uusille elementeille ei ole tilaa, ennen kuin pääset suuriin atomilukuihin.
Jaksollinen taulukko on täynnä, mitä voidaan pitää kohtuullisen vakaina. Ei ole mitään perustavaa syytä, miksi et voi ehdottaa elementtejä, joiden atomiluku on jatkuvasti kasvava. Tähänastinen suuntaus on kuitenkin se, että atomiluvun lisääntyessä elementit muuttuvat yhä epävakaammiksi. Ne voidaan luoda hiukkaskiihdyttimissä, mutta niitä on vain vähän aikaa, eikä niitä ole luonnossa millään tavalla, jota voit pitää 'todellisena' materiaalina, kuten rauta tai kupari.
Teoreettisia vakaussaaria on ennustettu eri tavoin, mutta silloinkin puhumme hyvin lyhytaikaisista elementeistä.
Joten tapa, jolla pyrimme ymmärtämään termin, ei ole uusia löydettäviä elementtejä, koska kaikki kohtuullisen vakaat mahdollisuudet otetaan huomioon.
Sanottuaan, että voi olla olemassa täysin uusia materiaaleja , jotka koostuvat tunnetuista elementeistä tai aiemmin tuntemattomista aineen tiloista.
Se on ehdottomasti mahdollista, mutta maailmankaikkeuden erittäin kuumassa ja aktiivisessa osassa. Näiden elementtien löytämiseksi joudutaan odottamaan näiden elementtien muodostumista paljon. Aurinkokuntamme ei ole tarpeeksi aktiivinen, ja sumu olisi paras paikka etsiä.