Vědci zjistili, že periodická tabulka má své meze
Nové výtvory materiálových fyziků nemusejí být novými prvky, ale jen novými izotopy stávajících prvků.
V příštím roce uplyne 150 let od doby, kdy ruský chemik Dmitrij Ivanovič Mendělejev sestavil svou periodickou tabulku. Američtí vědci z Michigan State University to pojali jako příležitost k otevření diskuze, zda je udržitelné a z fyzikálního hlediska vůbec možné dál tabulku rozšiřovat. Uměle vytvořené nové prvky s protonovými čísly nad 120 budou totiž narážet na zásadní problém: doba, po kterou se protony a neutrony udrží spolu, nemusí stačit k tomu, aby jádro do svého obalu „nachytalo“ dostatečný počet elektronů.
Poslední rozšíření tabulky prvků proběhlo oficiálně v roce 2016, kdy do ní přibyly prvky s atomovými čísly 113, 115, 117 a 118, respektive nihonium, moscovium, tennessin a oganesson. K jejich potvrzení však vedla celá dekáda dohadů a prověřování. Profesor fyziky Witek Nazarewicz z MSU nyní v časopise Nature Physics Perspective bilancuje udržitelnost současného hledání nových prvků a snaží se vyřešit, zda další vývoj ještě vůbec povede k prvkům, nebo jen izotopům prvků.
Právě oganesson představuje podle Nazarewicze milník. Znamená nejen konec sedmé periody v tabulce, ale zároveň klade praktickou otázku, zda „cokoli dál“ lze ještě nazývat prvkem. Všechny prvky s více než 104 protony se označují jako supertěžké, teoreticky pak podle kvantové mechaniky může existovat prvek až se 172 protony v jádru, které by se ještě měly po nějakou dobu udržet pohromadě působením jaderných sil. Otázkou ale je, zda budou mít patřičný počet elektronů a zda to tedy nebude jen umělý shluk protonů a neutronů.
Vědci nyní čekají na potvrzení existence prvku s číslem 119. Začala by jím osmá perioda tabulky prvků a současně by podle mnoha fyziků znamenal velký krok do neznáma v materiálové fyzice. Supertěžká jádra totiž mohou teoreticky vznikat jen při srážce neutronových hvězd. Díky dostatku neutronů však mohou vznikat spíše těžší izotopy prvků než něco nového.
„Nevíme ani, jak vypadají, jakou mají strukturu. Z toho, co jsme se však zatím dozvěděli, to však může znamenat konec periodické tabulky tak, jak ji známe,“ uzavírá Nazarewicz ve své studii, kterou příznačně nazval Limity jaderné hmoty a náboje.
