Самый тяжелый элемент в мире
Физические свойства элементов имеют решающее значение — они являются следствием способа их получения и определяют как то, как мы их используем, так и любое взаимодействие во Вселенной.
Итак, на поставленный выше вопрос есть несколько хороших ответов, но есть также множество нюансов и обстоятельств, которые необходимо учитывать. На самом деле этот вопрос не так четко определен, как может показаться.
Вес и масса — разные понятия
Наверняка, многие знают, что вес и масса — это два разных понятия в науке. Они, конечно, связаны, но масса — это внутреннее свойство материи, а вес — это сила, которая зависит от гравитационного поля того места, где вы его измеряете. Поэтому для веса мы можем придерживаться определения массы, а можем говорить об ощущении, которое испытывают к элементу.
Самым тяжелый элемент в природе
Во многих местах указывается, что самым тяжелым элементом является уран. В частности, изотоп Уран-238, который является самым распространенным и стабильным из всех природных изотопов, часто считается самым тяжелым, который можно найти в природе. Его атомная масса, как следует из названия, равна 238, что соответствует количеству нейтронов и протонов в его ядре — точнее, 92 протона и 146 нейтронов.
Любой элемент с большим числом протонов был открыт после искусственного создания в лаборатории, но оказалось, что плутоний (94 протона) — хотя и был открыт Гленом Т. Сиборгом и его командой в Калифорнийском университете в Беркли — также встречается в природе.
Часть этого природного плутония действительно связана с ураном. Часть его была обнаружена в метеоритной пыли, осевшей на морском дне.
Таким образом, плутоний-244 — самый тяжелый из известных элементов природного происхождения.
Самый тяжелый искусственный элемент
Но люди также создали гораздо более тяжелые элементы, чем плутоний. Самый тяжелый элемент из когда-либо синтезированных — оганезон (Og). Он имеет 118 протонов и 176 нейтронов, что делает его атомную массу 294.
Впервые он был получен в 2002 году в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) в подмосковной Дубне и назван в честь российско-армянского физика-ядерщика Юрия Оганесяна, который открыл некоторые из самых тяжелых элементов в периодической таблице.
Конечно, не исключено, что этот рекорд когда-нибудь будет побит. У физиков-ядерщиков есть данные о так называемых магических числах — определенном количестве протонов и/или нейтронов, которые делают ядра гораздо более стабильными, чем другие. Это числа 2, 8, 20, 28, 50, 82 и 126.
Последнее наблюдалось только для нейтронов, но вполне возможно, что гипотетический унибигексий со 126 протонами и гораздо большим количеством нейтронов может быть синтезирован и быть стабильным. Или, по крайней мере, достаточно стабильным, чтобы мы могли его измерить.
Самый плотный элемент
Теперь мы переключим наше внимание с массы рассматриваемых атомов на другую величину: их плотность. Плотность — это масса на единицу объема. Это чрезвычайно полезная величина, и когда речь идет о жизни, она позволяет задавать вводящие в заблуждение и шутливые вопросы, такие как:
«Что тяжелее, килограмм свинца или килограмм пуха»?
Килограмм свинца, будучи более плотным, заставляет нас думать, что он должен быть тяжелее килограмма перьев, хотя они имеют одинаковую массу.
Плотность не увеличивается с ростом атомной массы, поэтому если у вас есть кубик урана и кубик другого элемента, уран не будет самым плотным элементом просто потому, что у него самая большая масса.
Самый плотные элементы — Осьмой, и сразу после него в таблице Менделеева — Иридий. Оба элемента имеют почти вдвое большую плотность, чем свинец, и разница между ними очень мала.
Причина, по которой эти элементы настолько плотные, связана с особым балансом: у них достаточно большая атомная масса, но очень маленький атомный радиус из-за хорошо организованных электронов, так что в заданном объеме можно уместить больше атомов осмия, чем любого другого известного элемента. Плотность осмия в 22,6 раза больше плотности жидкой воды.
Читайте ещё:
