عناصر سنگین جدول تناوبی:مکانیک کوانتوم یا نسبیت

عناصر سنگین جدول تناوبی عناصر تئوری مکانیک کوانتوم را تغییر داد

کد خبر:۶۰۷۲۷۱

تاریخ انتشار: ۴ اکتبر ۲۰۱۷

عناصر سنگین جدول تناوبی:مکانیک کوانتوم یا نسبیت

تیمی از شیمیدان‌­های بین‌­المللی با هدایت محققان دانشگاه ایالتی فلوریدا دریافتند که نظریه مکانیک کوانتوم توضیح مناسبی درباره چگونگی عملکرد ۲۱ عنصر انتهایی جدول تناوبی نمی­دهد. در عوض، نظریه علمی شناخته شده دیگر (نظریه نسبیت آلبرت انیشتین) در جهت شناخت رفتار این عناصر کمک کننده است.

مکانیک کوانتوم اساساً قوانینی است که بر چگونگی رفتار اتم‌­ها حاکم است و رفتار شیمایی بیشتر عناصر موجود در جدول تناوبی را توضیح می­دهد.

اما پروفسور توماس آلبرت اشمیت و همکارانش از دانشگاه ایالتی فلوریدا دریافتند، زمانی که به سمت عناصر سنگین و کمتر شناخته شده جدول تناوبی می‌­رویم این قوانین در بعضی از آن­ها از تئوری نسبیت انیشتین پیروی می­کند.

تیم ایشان ترکیباتی حاصل از برکلیم (عنصر رادیواکتیو با علامت اختصاری Bk و عدد اتمی ۹۷) را ساخته است که شیمی غیر معمول را به معرض نمایش می­‌گذارد. آن­ها از قواعد معمول مکانیک کوانتوم پیروی نمی­کنند. به طور مشخص، الکترون‌­ها خودشان را حول اتم­های برکلیم مرتب نکردند به این دلیل که آن­ها تمایل دارند حول اتم‌­های سبک­تر مانند اکسیژن، روی و نقره سازمان­دهی شوند.

معمولاً، شمیدا‌‌‌‌‌‌ن‌­ها انتظار دیدن الکترون­ها به صورت صف‌­بندی را دارند، به این دلیل که آن­ها همگی در یک جهت هستند. برای مثال، این رفتار زمانی که فلز آهن به صورت آهنربا عمل می­کند، نمود پیدا می‌کند.

اگرچه، این قواعد ساده برای عناصر برکلیم و فرای آن کاربرد ندارد چون تعدادی از الکترون­‌ها چینشی متضاد با آن چیزی که شیمیدان‌­ها پیش­بینی می­کردند، دارند.

پروفسور توماس آلبرت اشمیت و همکارانش فهمیدند که در واقع نظریه نسبیت انیشتین آن چیزی که در ترکیبات برکلیم مشاهده شده است را توضیح می­دهد. بر اساس نظریه نسبیت، هرچیز جرم­دار هر چه سریع‌تر حرکت کند، سنگین­‌تر می­شود.

چون هسته این اتم­های سنگین بسیار باردار است، الکترون­ها با کسر خاصی از سرعت نور شروع به حرکت می­کنند. این باعث می­شود تا نسبت به حالت عادی، سنگین­‌تر شوند و قواعدی که معمولاً برای رفتار الکترون­‌ها کاربرد دارد را از بین ببرد.

پروفسور توماس آلبرت اشمیت در این­‌باره گفت: “زمانی که ما شروع به نظاره­ی شیمی کردیم، این بسیار هیجان­‌انگیز بود. وقتی که شما این چنین پدیده جالبی را می­بینید، شروع به پرسیدن همه این سوال­ها می­کنید که مثلاً چگونه این را می­توان به چیزی قوی‌­تر تبدیل کرد یا آن را غیر فعال کرد. در سال­های گذشته، هیچ­کس حتی این را تصور نمی­کرد که کسی بتواند ترکیبات برکلیم را بسازد.”

این مطالعه در مجله Journal of American Chemical Society منتشر شده است.

 

 

لینک:

 http://www.sci-news.com/physics/periodic-tables-heaviest-elements-theory-quantum-mechanics-05286.html

More from سحر احمدوند

نقاط کوانتومی آنتی‌بیوتیکی می­تواند علیه پدیده مقاومت آنتی‌­بیوتیکی پیروز شود

  کد خبر:۶۰۸۰۳۱ تاریخ انتشار: ۱۳ اکتبر ۲۰۱۷   نقاط کوانتومی آنتی‌بیوتیکی...
مشاهده مطلب

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *