أعلن العلماء عن تطوير جدول دوري نووي

Scientists announce a 'nuclear' periodic table

تاريخ: 27 مايو 2020

مصدر: جامعة كيوتو

ملخص:

يقوم الكيميائيون بتطوير "جدول دوري نووي". بينما يعتمد الجدول التقليدي على سلوك الإلكترونات في الذرة ، فإن هذا الجدول الجديد يعتمد على سلوك البروتونات في النواة. تحتوي البروتونات على أرقام مستقرة مختلفة ، ويبرز الجدول طرقًا بديلة لتوضيح قوانين الطبيعة.

الجدول الأساسي للعناصر في كل فصل دراسي في العلوم هو الجدول الدوري للعناصر ، وهو بالنسبة للكثيرين هو مقدمتهم الأولى إلى الألغاز الشاسعة للعالم الطبيعي.

كشف علماء الكيمياء من جامعة كيوتو النقاب عن جدول دوري نووي جديد يقدم منظورًا مختلفًا حول المكونات الأساسية للكون. بينما يعتمد  الجدول التقليدي على سلوك الإلكترونات في الذرة ، فإن هذا الجدول الجديد يعتمد على البروتونات في النواة.

يوضح يوشيتيرو ماينو ، أحد المطورين المشاركين للجدول الجديد ، أن "الجدول الدوري للعناصر هو أحد أهم الإنجازات العلمية ، وهو في شكله المألوف يعتمد على هيكل القشرة المدارية الإلكترونية في الذرات". .

"لكن الذرات تتكون من نوعين من الجسيمات المشحونة التي تحدد كل عنصر: الإلكترونات التي تدور حول النواة والبروتونات في النواة نفسها."

تم الإعلان عن الجدول النووي Nucletouch الجديدة للفريق - وهو متاح أيضًا كنموذج ثلاثي الأبعاد - في مجلة  Foundations of Chemistry

لقد مر أكثر من 150 عامًا منذ اكتشف دميتري مندليف القانون الدوري الذي دفعه إلى اقتراح الجدول الدوري الكلاسيكي. حتى أنه كان لديه البصيرة لإضافة مساحة للعناصر التي كانت لا تزال غير معروفة في وقته.

ويتابع ماينو: "بشكل أساسي ، يتعلق الأمر بالإلكترونات في كل ذرة. تعتبر الذرات مستقرة عندما تملأ الإلكترونات" غلاف "مداراتها حول النواة".

"إن ما يسمى بـ" الغازات النبيلة "والعناصر الخاملة مثل الهيليوم والنيون والأرجون نادرًا ما تتفاعل مع العناصر الأخرى. أرقام الإلكترونات الأكثر استقرارًا هي 2 و 10 و 18 و 36 وما إلى ذلك."

يصف ماينو هذه الأرقام بأنها "أرقام سحرية" ، والأهم من ذلك أنه يمكن تطبيق نفس المبدأ على البروتونات. قد يبدو تخيل وجود البروتونات في النواة في "المدارات" بمثابة امتداد ، ولكن اكتشاف المفهوم حصل على جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1963.

تحتوي البروتونات على أرقام سحرية ثابتة مختلفة: 2 ، 8 ، 20 ، 28 ، وما إلى ذلك. من بين هذه العناصر المألوفة مثل الهليوم والأكسجين والكالسيوم. وضع الجدول Nucletouch هذه "النوى السحرية" في مركزها ، مما يوفر منظورًا جديدًا للعناصر.

"مثل الإلكترونات ، عندما تمتلئ المدارات النووية بالبروتونات ، فإنها تشكل نوى مستقرة ، مماثلة لعناصر الغاز النبيل" ، يقول المتعاون كويشي هاجينو.

"في جدولنا الدوري النووي ، نرى أيضًا أن النوى تميل إلى أن تكون على شكل كروي بالقرب من الأرقام السحرية ، ولكنها مشوهة عندما تبتعد عنها."

وضع الفريق الجدول النووي لتسليط الضوء على طرق بديلة لتوضيح قوانين الطبيعة ، ويأمل أن يجد المتحمسون والأكاديميون على حد سواء شيئًا يستمتعون به ويتعلمون من هذه النظرة الجديدة.

المصادر

• Materials provided by Kyoto University. Note: Content may be edited for style and length.
• K. Hagino, Y. Maeno. A nuclear periodic table. Foundations of Chemistry, 2020; DOI: 10.1007/s10698-020-09365-5