Bảng tuần hoàn bây giờ ra sao?

12:00' AM - Thứ hai, 11/08/2003

75 năm, người ta bổ sung gần 1/4 (23%) nguyên tố mới, trong số đó 20 nguyên tố có số nguyên tử sau uran và đa số các nguyên tố mới được tổng hợp nhờ phản ứng hạt nhân…

Hai phần ba thế kỷ qua, kể từ năm 1923, là thời kỳ sôi động nhất của việc phát minh ra các  nguyên tố hóa học: 26 nguyên tố đã được bổ sung vào bảng tuần hoàn. Như vậy tính trung bình cứ 3 năm lại xuất hiện một nguyên tố mới.

Kỷ nguyên này tạo ra một sự thay đổi về loại các nguyên tố được phát minh. Hafni (1923) và Reni (1923) là những nguyên tố mới cuối cùng có hạt nhân bền vững của bảng. Từ Technexi trở đi (1937) là các nguyên tố phóng xạ, chỉ ra đời nhờ các phản ứng hạt nhân, tuy có một vài nguyên tố sau đó người ta phát hiện cũng có trong thiên nhiên.

Nếu như trước Hafni, các nhà hóa học là người tìm ra các nguyên tố mới thì từ 1923, người ta chỉ nói đến vai trò của các nhà khoa học hạt nhân. Vào giữa những năm 30, nơtron và hiện tượng phóng xạ nhân tạo được phát hiện. Các nhà khoa học hạt nhân - người xuất thân từ hóa học, người từ vật lý - dùng nơ tron bắn phá các nguyên tố nặng với niềm hy vọng tổng hợp các nguyên tố mới. Nhà vật lý Italia Ennco Fermi và đồng nghiệp đã làm như vậy và nghĩ rằng mình đã thành công. Nhưng bốn năm sau, Otto Hanh và Fritz Strassmann bằng thực nghiệm đã chứng minh rằng thay vì tìm ra nguyên tố mới, ông đã phát minh ra một phản ứng hạt nhân mới gọi là phản ứng phân hạch.

Năm 1929, Ernest O. Lawrence lần đầu tiên thiết kế máy gia tốc các phần tử tích điện gọi là cyclotron và năm 1932, thiết bị này được xây dựng tại Berkeley (trường đại học Califomia), đã cung cấp cho các nhà khoa học một công cụ để thực hiện các phản ứng hạt nhân. Năm 1937, máy gia tốc này đã cho ra đời nguyên tố technexi - tiếng Hy Lạp nghĩa là "nhân tạo  bằng cách dùng đơteron (hạt nhân của đơ ten) bắn phá molypden, tiếp đó, năm 1940 người ta thu được astatin bằng cách dùng hạt nhân heli bắn phá bitsmut.

Những cố gắng tổng hợp các nguyên tố siêu uran - có hạt nhân nặng hơn hạt nhân uran. nguyên tố số 92 - đã mang lại thành công năm 1940, khi Edwin M. McMillan và Philip H. Abelson dùng nơtron bắn phá uran, tạo ra leptuni, số 93. Thí nghiệm sau đó bắn phá uran bằng detơron tạo ra một đồng vị nặng của neptuni, phân rã qua sự phát tia b thành plutoni mang số 94.

Trong ba thập kỷ tiếp theo, những nhà nghiêa cứu ở Berkeley đã tạo ra 9 nguyên tố.siêu uran mới. Ba nguyên tố mới khác đã được phát hiện trong khi triển khai vũ khí hạt nhân. Trong số này, nguyên tố prometi (số 61), sản phẩm phân hạch của uran, được phát hiện vào năm 1945 trong quá trình thựcj hiện dự án sản xuất plutoni; nguyên tố einsteli và fecmi (số 99 và 100) được phát hiện trong "mảnh vỡ" của vụ thử bom khinh khí năm 1952. Sau đó, một lần nữa người ta tìm ra đồng vị của fecmi khi 17 nơ tron kết hợp với nhân uran và phân rã - b.

Bằng suy luận của mình, T.Glenn Seaborg năm 1945 đã khẳng định các nguyên tố nặng hơn actini (ra bị xếp nhầm chỗ ở vi trị những nguyên lố chuyển tiếp trong bảng tuần hoàn. Trên cơ sở các tính chất hóa học của neptuni, plutoni và hai nguyên tốt tiếp sau là americi và curi, Seaborg đề nghị một dãy khác, gọi là dãy lathanid.

Từ giữa những năm 70, việc tổng hợp những nguyên tố siêu nặng phụ thuộc vào các thế hệ máy gia tốc hạt. Ba trung tâm lớn của thế giới có những thiết bị công suất cao nhất là Viện liên hợp nghiên cứu hạt nhân ở Dubna, Nga; Trung tâm Nghiên cứu các ion nặng ở Darmstadt, CHLB Đức (DSI) và Phòng Thí nghiệm quốc gia Lawrence ở Berkeley, Mỹ. Các nguyên tố được hình thành trong các thí nghiệm tại những cơ sở nghiên cứu này có chu kỳ bán hủy cực ngắn, từ vài giây đến vài mi li giây. và đôi khi với lượng cực nhỏ, dưới 100 nguyên tử. Vì thế, chứng minh sự tồn tại của nó trong thực tế là điều rất khó khăn và thường xuyên gây tranh cãi . Liên đoàn Hóa học thuần túy và ứng dụng (IUPAC), nơi quy định các danh pháp hóa học đã trở thành trọng tài trong cuộc tranh chấp ai là người đầu tiên tìm ra nguyên tốmới.

Tháng 8 vừa qua, IUPAC đã thông qua quyết định ít nhiều mang tính thỏa hiệp về tên của các nguyên tố 101 và 109, mà mỗi cơ sở đều đưa ra các đề nghị khác nhau. IUPAC đã thẩm Ịinh sự chính xác của các đề nghị này và  công nhận nguyên tố 105 sẽ mang tên Dubni để tôn vinh sự đóng góp của Viện liên hợp nghiên cứu hạt nhân Dubna, nguyên tố 104 sẽ mang tên Rutherfordi, nguyên tố  106 - Seaborgi theo đề nghị của nhóm các nhà khoa học Berkeley là người tìm ra các nguyên tố này.  Nhóm các nhà khoa bọc Đức tại trung tâm GSI do Peter J Armbruster đứng đầu được trả lại quyền phát minh ra các nguyên tố  107, 108, và 109 với các tên Bohri, Hassi và Meitneri.

Trong thời gian giữa 1994 và 1996, nhóm GSI tuyên bố phát minh ra ba nguyên tố mới khác: nguyên tố 110, 111 , và 112 ; song các nguyên tố này chưa được đặt tên.

TUẤN HÀ

Sponsor links (Provided by VIEPortal.net - The web cloud services for enterprises)
Thiết kế web, Thiết kế website, Thiết kế website công ty, Dịch vụ thiết kế website, Dịch vụ thiết kế web tối ưu, Giải pháp portal cổng thông tin, Xây dựng website doanh nghiệp, Dịch vụ web bán hàng trực tuyến, Giải pháp thương mại điện tử, Phần mềm dịch vụ web, Phần mềm quản trị tác nghiệp nội bộ công ty,