ตารางธาตุจะเปลี่ยนไป?

เนื้อเรื่อง

ตารางธาตุจะเปลี่ยนไป?

ด้วยความร่วมมือของทีมวิจัยจากอเมริกาเเละรัสเซียได้ค้นพบธาตุใหม่ขึ้นอีก 2 ชนิด โดยเป็นธาตุที่อยู่ในกลุ่มที่ถูกเรียกว่า superheavies (เนื่องจากธาตุมีมวลอะตอมมาก) จากการค้นพบนี้ช่วยเติมช่องว่างของตารางธาตุที่เหลืออยู่(ด้านล่างขวา) เเละเป็นเเนวทางในการสร้างธาตุสังเคราะห์ที่ไม่พบในธรรมชาติ โดยทีมวิจัยประกอบไปด้วยนักวิจัยจาก Lawrence Livermore National Laboratory ในอเมริกาเเละ Institute for Nuclear Research ในรัสเซีย ซึ่งผลงานวิจัยนี้ไดัรับการตีพิมพ์ลงในวารสาร Physical Review C ฉบับเดือนกุมภาพันธ์ที่ผ่านมา ซึ่งธาตุสองชนิดที่ถูกสร้างขึ้นมาใหม่นี้ เป็นการค้นพบที่น่าตื่นเต้นเเละเป็นเเนวทางในการสังเคราะห์ธาตุชนิดใหม่ๆต่อไป
ตารางธาตุในปัจจุบันมีรูปร่างคล้ายตารางหมากรุกที่มี H เเทนอะตอมของไฮโดรเจนซึ่งเป็นธาตุที่เบาที่สุดตั้งอยู่ในตำเเหน่งด้านบนซ้ายมือซึ่งเป็นเเบบทั่วไปที่นักเคมีทั่วโลกนิยมใช้ โดยเเต่ละธาตุจะเเตกต่างกันที่จำนวนของโปรตอน-อนุภาคที่เป็นบวกเเละอยู่เป็นกลุ่มที่กึ่งกลางของอะตอมที่เรียกว่า นิวเคลียส จำนวนของโปรตอนเริ่มต้นที่หนึ่งคือไฮโดรเจนอะตอม เเละระบุตำเเหน่งที่เเน่นอนของเเต่ละธาตุในตารางธาตุต่อไป โดยส่วนมากตำเเหน่งที่มีการระบุจะมีความสัมพันธ์กับคุณสมบัติทางเคมีของธาตุนั้นๆ ธาตุที่มีขนาดใหญ่เช่น uranium(เลขอะตอม 92) เป็นธาตุที่พบในธรรมชาติเเต่ธาตุอื่นๆที่มีเลขอะตอมมากกว่านี้ส่วนใหญ่เกิดจากการสังเคราะห์ เเต่การสังเคราะห์ธาตุที่มีเลขอะตอมมากก็ทำได้ยากเนื่องจากความไม่เสถียร(unstable) เเละมีช่วงชีวิตที่สั้น(short-lived) ของธาตุ จนกระทั่งครึ่งศตวรรษที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์สามารถค้นพบบริเวณที่มีความเสถียร (island of stability) ซึ่งเป็นบริเวณของธาตุในกลุ่ม superheavies ทำให้มีความเข้าใจในการกำหนดคุณสมบัติของธาตุให้มีความเสถียรเเละสร้างธาตุที่มีคุณสมบัติทางเคมีใหม่ๆเกิดขึ้น
Dr. Kenton J. Moody หนึ่งในทีมวิจัยที่ทำการค้นพบให้สัมภาษณ์ว่า “เราทำการเเบ่งหมวดหมู่ของบริเวณที่มีความเสถียร(island of stability) ซึ่งช่วยให้เกิดผลที่น่าทึ่ง คือเราสามารถได้ธาตุใหม่เพื่อใส่ในบริเวณขอบของตารางธาตุ”
อนึ่งการทดลองนี้ทำภายใต้เครื่อง cyclotron ซึ่งเป็นเครื่องเร่งอนุภาคเเบบทรงกลมโดยนักวิจัยใช้ไอโซโทปที่หายากของ calcium ที่ถูกเผากับ americium–ธาตุที่ถูกประยุกต์ใช้ในการทำอาวุธนิวเคลียสเเละระบบเตือนไฟในบ้านเรือน โดยทำการระดมยิงสี่ครั้งครั้งละ 24 ชั่วโมง นิวเคลียสของ calcium จะหลอมรวมกับนิวเคลียสของ americium เกิดเป็นธาตุชนิดใหม่ เนื่องจากเเต่ละอะตอมของ calcium เเละ americium จะประกอบด้วย 20 เเละ 95 โปรตอน ตามลำดับ เมื่ออะตอมของธาตุทั้งสองมารวมกันจะเกิดธาตุใหม่ที่มีเลขอะตอม 115 ซึ่งเป็นธาตุที่ไม่เคยปรากฏมาก่อนในตารางธาตุ ซึ่งต่อมาจะสลายตัวกลายเป็นธาตุใหม่ที่มีเลขอะตอม 113 ซึ่งเป็นธาตุที่ไม่พบมาก่อนเช่นกันเเละต่อมาธาตุที่มีเลขอะตอม 113 ก็จะสลายตัวให้ธาตุที่ปรากฏในตารางธาตุต่อไป
โดยทั่วไปนักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถตั้งชื่อของธาตุที่ค้นพบใหม่เเละไม่สามารถเขียนลงในหนังสือได้จนกว่าจะมีงานวิจัยอื่นมาสนับสนุน ดังนั้นนักวิจัยจึงตั้งชื่อชั่วคราวให้กับธาตุที่ค้นพบใหม่นี้ว่า Ununtrium (Uut) สำหรับธาตุเลขอะตอม 113 เเละ Ununpentium (Uup ) สำหรับธาตุเลขอะตอม 115 ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ที่ทำการวิจัยก็เห็นด้วยเป็นอย่างยิ่งว่า ควรมีการตรวจสอบอย่างละเอียดก่อนจะได้รับการบรรจุในตารางธาตุ เนื่องจากเมื่อสองปีที่เเล้วได้มีการถอนธาตุที่มีเลขอะตอม 118 ออกจากตารางธาตุหลังจากที่ค้นพบว่าเป็นเหตุการณ์ที่สร้างขึ้นโดยนักวิจัยที่ Lawrence Berkeley National Laboratory
การค้นพบธาตุใหม่เมื่อก่อนหน้านี้คือปี 1952 คือการค้นพบธาตุ einsteinium (99) เเละ fermium (100) ถูกค้นพบในละอองที่เกิดการจากระเบิดของปรมาณูที่ใช้ไฮโดรเจนที่ Eniwetok Atoll ในทะเลเเปซิฟิก เเละเมื่อไม่นานมานี้(ค.ศ.1994) ได้มีการรับรองธาตุ Darmstadtium (110) ซึ่งค้นพบโดยประเทศเยอรมัน
แหล่งข่าวจาก
http://knowledgenews.net/moxie/kwire/periodic-table-two-2.shtml
http://college3.nytimes.com/guests/articles/2004/02/01/1139347.xml
ข้อมูลเพิ่มเติมเรื่อง Cyclotron
http://www2.slac.stanford.edu/vvc/accelerators/circular.html