كتب – باسل يوسف
اقترب باحثون من إيجاد طريقة لإنشاء عنصر جديد فائق الثقل، يُعرف باسم “العنصر 120″، سيكون ثقيلًا للغاية لدرجة أنه سيحتاج إلى وضعه في صف جديد في الجدول الدوري للعناصر. إذا تمكنوا من إنشاء هذا العنصر الافتراضي، فإنه يمكن أن يُحدث ثورة في كيمياء العناصر الثقيلة.
يوجد حاليًا 118 عنصرًا معروفًا مدرجًا في الجدول الدوري؛ من الهيدروجين، الذي يحتوي على بروتون واحد في نواته، وصولاً إلى الأوجانيسون، الذي حصل على اسمه رسميًا في عام 2016 ويحتوي على ما لا يقل عن 294 جسيمًا دون ذري معبأ في مراكز ذراته (118 بروتونًا وما لا يقل عن 176 نيوترونًا).
ويدرك الباحثون نظريا أنه من المفترض أن تكون هناك عناصر أثقل وزنا في الكون ــ بل إنهم تنبأوا حتى بمظهر هذه العناصر وكيف ستتصرف. ولكن للعثور عليها، يتعين علينا إما اكتشاف طرق جديدة لتصنيعها على الأرض أو البحث في النظام الشمسي عن أماكن وجودها المحتملة.
التجربة الرائدة
وأكثر عنصرين محتملين واعدين هما العنصر 119، الذي أطلق عليه مؤقتا اسم أونينيوم، والعنصر 120، المعروف أيضا باسم أونبينيليوم. وهذه العناصر ضخمة للغاية لدرجة أنها لا تتناسب مع أي من الصفوف السبعة التي تشكل الجدول الدوري. وإذا صُنفت، فسوف تضاف إلى صف ثامن جديد على الجدول الدوري. ومع ذلك، لم يُصنع أي منهما، على الرغم من المحاولات المتعددة.
في دراسة جديدة نُشرت في مجلة Physical Review Letters، أظهر الباحثون تقنية جديدة لإنشاء عنصر الليفرموريوم الفائق الثقل (العنصر 116) عن طريق قصف البلوتونيوم 244، وهو نظير للبلوتونيوم بالنيوترونات الإضافية، بأيونات متبخرة، أو ذرات مشحونة، من التيتانيوم.
يعتقد الباحثون أنه يمكن استخدام نفس التقنية لإنشاء الأونبينيليوم، عن طريق إطلاق أيونات التيتانيوم على نظائر الكاليفورنيوم، وهو أثقل من البلوتونيوم. وكتبوا أن الدراسة الجديدة هي دليل مهم على مفهوم سيسمح للعلماء بتكثيف بحثهم عن العنصر الافتراضي.
“لم يُثبت هذا التفاعل من قبل، وكان من الضروري إثبات أنه ممكن قبل الشروع في محاولتنا لصنع العنصر 120″، هذا ما قاله المؤلف الرئيسي للدراسة جاكلين جيتس، وهو عالم نووي في مختبر لورانس بيركلي الوطني (مختبر بيركلي) في كاليفورنيا، في بيان.
ومع ذلك، قد يستغرق الأمر بعض الوقت قبل أن يتمكن الباحثون من إنشاء عنصر الأونبينيليوم. في هذه الدراسة، استغرق الأمر أكثر من 22 يومًا لإنشاء ذرتين فقط من الليفرموريوم داخل جهاز السيكلوترون 88 بوصة في مختبر بيركلي، والذي كان يطلق باستمرار أيونات التيتانيوم على نظير البلوتونيوم. ومع ذلك، قد يستغرق تكوين عنصر الأونبينيليوم وقتًا أطول.
وقال راينر كروكن، أحد مؤلفي الدراسة، وهو عالم نووي في مختبر بيركلي: “نعتقد أن الأمر سيستغرق حوالي 10 مرات أطول لصنع العنصر 120 من العنصر 116. إنه ليس بالأمر السهل، لكنه يبدو ممكنًا الآن”.
احتمالات النجاح
عادةً ما تتحلل العناصر فائقة الثقل بسرعة بمجرد تكوينها لأنها غير مستقرة للغاية. ومع ذلك، يتوقع الباحثون أنه بمجرد وصول العناصر إلى حجم معين، فإنها ستصل إلى “جزيرة استقرار” حيث ستظل سليمة لفترة أطول بكثير من النظائر الفائقة الثقل المعروفة حاليًا.
من المتوقع أن يصل الأونبينيليوم إلى جزيرة الاستقرار هذه، ما يعني أن إنشاءه سيفتح مجموعة من الاحتمالات للبحث في العناصر الفائقة الثقل، كما قال مؤلفو الدراسة. ومع ذلك، هناك أيضًا فرصة ألا يتصرف العنصر الافتراضي كما هو متوقع.
قالت جينيفر بور، المؤلفة المشاركة في الدراسة، وهي عالمة نووية في مختبر بيركلي، في البيان: “عندما نحاول صنع هذه العناصر النادرة بشكل لا يصدق، فإننا نقف على حافة المعرفة والفهم البشري المطلق، ولا يوجد ما يضمن أن تعمل الفيزياء بالطريقة التي نتوقعها”.
المصدر: live science
اقرأ أيضا:
