Kipengele cha kwanza cha kemikali kilichounganishwa. Ni vipengele vipi vya kemikali vinavyotengenezwa na mwanadamu? USSR na USA

Kati ya elementi 26 zinazojulikana kwa sasa za transuranium, 24 hazipatikani kwenye sayari yetu. Waliumbwa na mwanadamu. Je, vipengele vizito na vizito kupita kiasi huunganishwaje?
Orodha ya kwanza ya vipengele thelathini na tatu vya kuweka, Jedwali la Vitu vinavyomilikiwa na Falme zote za Asili, ambayo inaweza kuchukuliwa kuwa Sehemu Rahisi za Miili, ilichapishwa na Antoine Laurent Lavoisier mnamo 1789. Pamoja na oksijeni, nitrojeni, hidrojeni, metali kumi na saba na vipengele vingine kadhaa vya kweli, mwanga, kaloriki na baadhi ya oksidi zilionekana ndani yake. Na miaka 80 baadaye Mendeleev alikuja na Jedwali la Periodic, wanakemia walijua vitu 62. Mwanzoni mwa karne ya 20, iliaminika kuwa vitu 92 vilikuwepo katika maumbile - kutoka kwa hidrojeni hadi uranium, ingawa baadhi yao yalikuwa bado hayajagunduliwa kufuata uranium kwenye jedwali la mara kwa mara (transuranes), lakini haikuwezekana kuipata. Sasa inajulikana kuwa ukoko wa dunia una kiasi kidogo cha vipengele 93 na 94 - neptunium na plutonium. Lakini kihistoria, vitu hivi vilipatikana kwanza kwa njia ya bandia na kisha kugunduliwa katika muundo wa madini.
Kati ya vitu 94 vya kwanza, 83 vina isotopu thabiti au za muda mrefu, nusu ya maisha ambayo yanalinganishwa na umri wa Mfumo wa Jua (walikuja kwenye sayari yetu kutoka kwa wingu la protoplanetary). Uhai wa vitu 11 vya asili vilivyobaki ni mafupi zaidi, na kwa hivyo huonekana kwenye ukoko wa dunia tu kama matokeo ya kuoza kwa mionzi kwa muda mfupi. Lakini vipi kuhusu vipengele vingine vyote, kutoka 95 hadi 118? Hakuna kwenye sayari yetu. Zote zilipatikana kwa njia ya bandia.
Ya kwanza ya bandia
Uumbaji wa vipengele vya bandia una historia ndefu. Uwezekano wa kimsingi wa hii ulionekana wazi mnamo 1932, wakati Werner Heisenberg na Dmitry Ivanenko walifikia hitimisho kwamba viini vya atomiki vinajumuisha protoni na neutroni. Miaka miwili baadaye, kikundi cha Enrico Fermi kilijaribu kutokeza transuranium kwa kumwagilia urani kwa neutroni za polepole. Ilifikiriwa kuwa kiini cha uranium kingekamata neutroni moja au mbili, baada ya hapo ingepitia uozo wa beta ili kutoa vipengele 93 au 94. Waliharakisha hata kutangaza ugunduzi wa transurans, ambao Fermi aliita ausonium na hesperamu katika hotuba yake ya Nobel mnamo 1938. Walakini, wanakemia wa redio wa Ujerumani Otto Hahn na Fritz Strassmann, pamoja na mwanafizikia wa Austria Lise Meitner, hivi karibuni walionyesha kwamba Fermi alikosea: nuklidi hizi zilikuwa isotopu za vitu vilivyojulikana tayari, vilivyotokana na mgawanyiko wa viini vya urani katika jozi za vipande vya takriban misa sawa. . Ilikuwa ugunduzi huu, uliofanywa mnamo Desemba 1938, ambao ulifanya iwezekane kuunda kinu cha nyuklia na bomu ya atomiki. Waliitafuta katika madini mbalimbali, lakini hawakufanikiwa. Na mnamo 1937, ecamanganese, ambayo baadaye iliitwa technetium (kutoka kwa Kigiriki ??? - bandia) ilipatikana kwa kurusha viini vya deuterium kwenye shabaha ya molybdenum, iliyoharakishwa kwa cyclotron kwenye Maabara ya Kitaifa ya Lawrence Berkeley.
Miradi nyepesi
Vipengele 93 hadi 101 vilipatikana kwa mwingiliano wa nuclei ya uranium au nuclei ya transuranium iliyofuata na neutroni, deuterons (deuterium nuclei) au chembe za alpha (helium nuclei). Mafanikio ya kwanza hapa yalifikiwa na Wamarekani Edwin McMillan na Philip Abelson, ambao mnamo 1940 walitengeneza neptunium-239, wakifanyia kazi wazo la Fermi: kukamata nyutroni polepole na uranium-238 na kuoza kwa beta iliyofuata ya uranium-239. Kipengele cha 94 - plutonium - kiligunduliwa kwa mara ya kwanza wakati wa kusoma uozo wa beta wa neptunium-238 uliopatikana kwa bombardment ya deuteron ya uranium kwenye cyclotron ya Chuo Kikuu cha California huko Berkeley mapema 1941. Na hivi karibuni ikawa wazi kuwa plutonium-239, chini ya ushawishi wa nyutroni polepole, haina fissile mbaya kuliko uranium-235 na inaweza kutumika kama kujaza bomu la atomiki. Kwa hivyo, habari zote juu ya utengenezaji na mali ya kitu hiki ziliainishwa, na nakala ya MacMillan, Glenn Seaborg (kwa uvumbuzi wao walishiriki Tuzo la Nobel la 1951) na wenzao na ujumbe kuhusu transuranium ya pili ilionekana kuchapishwa mnamo 1946 tu. Mamlaka ya Amerika kwa karibu miaka sita Uchapishaji wa ugunduzi wa kipengele cha 95, americium, ambacho mwishoni mwa 1944 kilitengwa na kikundi cha Seaborg kutoka kwa bidhaa za bombardment ya nyutroni ya plutonium katika reactor ya nyuklia, pia ilichelewa. Miezi michache mapema, wanafizikia kutoka kwa timu hiyo hiyo walipata isotopu ya kwanza ya kipengele 96 chenye uzito wa atomiki 242, iliyounganishwa kwa kurusha bomu uranium-239 na chembe za alpha zilizoharakishwa. Ilipewa jina la curium kwa kutambua mafanikio ya kisayansi ya Pierre na Marie Curie, na hivyo kufungua mila ya kutaja watu wa transurans kwa heshima ya classics ya fizikia na kemia Cyclotron ya 60-inch katika Chuo Kikuu cha California ikawa tovuti ya kuundwa kwa vipengele vitatu zaidi, 97, 98 na 101. Wawili wa kwanza waliitwa baada ya mahali pa kuzaliwa - berkelium na californium. Berkeley iliundwa mnamo Desemba 1949 kwa kulipua shabaha ya americium na chembe za alpha, na californium miezi miwili baadaye na mlipuko uleule wa curium. Vipengele vya 99 na 100, einsteinium na fermium, viligunduliwa wakati wa uchambuzi wa radiochemical wa sampuli zilizokusanywa katika eneo la Eniwetak Atoll, ambapo mnamo Novemba 1, 1952, Wamarekani walilipua malipo ya nyuklia ya megaton kumi "Mike", ganda ambalo lilitengenezwa kwa uranium-238. Wakati wa mlipuko huo, viini vya uranium vilifyonza hadi nyutroni kumi na tano, baada ya hapo walipitia minyororo ya kuoza kwa beta, ambayo ilisababisha kuundwa kwa vipengele hivi. Element 101, mendelevium, iligunduliwa mapema 1955. Seaborg, Albert Ghiorso, Bernard Harvey, Gregory Choppin na Stanley Thomson walikumbana na mlipuko wa chembe za alpha hadi bilioni moja (hii ni ndogo sana, lakini hakukuwa na zaidi) atomi za einsteinium zilizowekwa kielektroniki kwenye karatasi ya dhahabu. Licha ya msongamano mkubwa wa boriti (chembe trilioni 60 za alpha kwa sekunde), atomi 17 tu za mendeleviamu zilipatikana, lakini mali zao za mionzi na kemikali ziliamuliwa.
Ions nzito
Mendelevium ilikuwa transuranium ya mwisho iliyotolewa kwa kutumia neutroni, deuteroni au chembe za alpha. Ili kupata vipengele vifuatavyo, malengo yalitakiwa kutoka kwa kipengele nambari 100 - fermium, ambayo wakati huo haikuwezekana kutengeneza (hata sasa katika mitambo ya nyuklia fermium hupatikana kwa wingi wa nanogram: walitumia atomi za ionized, ambazo viini vyake vina zaidi ya protoni mbili, kwa malengo ya bombard huitwa ioni nzito). Ili kuharakisha mihimili ya ioni, viongeza kasi maalum vilihitajika. Mashine ya kwanza kama hii, HILAC (Heavy Ion Linear Accelerator), ilizinduliwa huko Berkeley mnamo 1957, ya pili, kimbunga cha U-300, ilizinduliwa katika Maabara ya Athari za Nyuklia ya Taasisi ya Pamoja ya Utafiti wa Nyuklia huko Dubna mnamo 1960. Baadaye, vitengo vyenye nguvu zaidi vya U-400 na U-400M vilianza kufanya kazi huko Dubna. Kichapuzi kingine cha UNILAC (Universal Linear Accelerator) kimekuwa kikifanya kazi katika Kituo cha Helmholtz cha Ujerumani cha Utafiti wa Ion Nzito huko Wickhausen, mojawapo ya wilaya za Darmstadt, tangu mwisho wa 1975. Wakati wa mashambulizi ya shabaha yaliyotengenezwa kwa risasi, bismuth, uranium au transuranium kwa kutumia risasi. ayoni nzito, viini vyenye msisimko mkubwa (moto) ambavyo hutengana au kutoa nishati ya ziada kupitia utoaji (uvukizi) wa nyutroni. Wakati mwingine viini hivi hutoa neutroni moja au mbili, baada ya hapo hupitia mabadiliko mengine - kwa mfano, kuoza kwa alpha. Aina hii ya awali inaitwa baridi. Katika Darmstadt, kwa msaada wake, vipengele vilivyo na namba kutoka 107 (borium) hadi 112 (copernicium) vilipatikana. Kwa njia hiyo hiyo, mwaka wa 2004, wanafizikia wa Kijapani waliunda atomi moja ya kipengele cha 113 (mwaka mmoja mapema ilipatikana huko Dubna). Wakati wa kuunganishwa kwa moto, viini vya watoto wachanga hupoteza neutroni zaidi - kutoka tatu hadi tano. Kwa njia hii, Berkeley na Dubna waliunganisha vipengele kutoka 102 (nobelium) hadi 106 (seaborgium, kwa heshima ya Glenn Seaborg, chini ya uongozi wake vipengele tisa vipya viliundwa). Baadaye, huko Dubna, sita kati ya uzani mkubwa zaidi zilitengenezwa kwa njia hii - kutoka 113 hadi 118. Muungano wa Kimataifa wa Kemia Safi na Inayotumika (IUPAC) hadi sasa umeidhinisha tu majina ya vipengele vya 114 (flerovium) na 116 (livermorium).
Atomi tatu tu
Kipengele cha 118 kilicho na jina la muda ununoctium na ishara Uuo (kulingana na sheria za IUPAC, majina ya muda ya vitu huundwa kutoka kwa mizizi ya Kilatini na Kigiriki ya majina ya nambari za nambari yao ya atomiki, un-un-oct (ium) - 118) iliundwa na juhudi za pamoja za vikundi viwili vya kisayansi: Dubna chini ya uongozi wa Yuri Oganesyan na Maabara ya Kitaifa ya Livermore chini ya uongozi wa Kenton Moody, mwanafunzi wa Seaborg. Ununoctium iko chini ya radoni kwenye jedwali la upimaji na kwa hivyo inaweza kuwa gesi nzuri. Walakini, mali yake ya kemikali bado haijaamuliwa, kwani wanafizikia wameunda atomi tatu tu za kitu hiki na idadi kubwa ya 294 (protoni 118, neutroni 176) na nusu ya maisha ya karibu millisecond: mbili mnamo 2002 na moja katika 2005. Walipatikana kwa kulipua shabaha iliyotengenezwa na California-249 (protoni 98, nyutroni 151) na ayoni za isotopu nzito ya kalsiamu yenye uzito wa atomiki 48 (protoni 20 na neutroni 28), iliyoharakishwa katika kichapuzi cha U-400. Jumla ya idadi ya "risasi" za kalsiamu ilikuwa 4.1x1019, kwa hivyo tija ya "jenereta ya ununoctium" ya Dubna ni ya chini sana. Walakini, kulingana na Kenton Moody, U-400 ndio mashine pekee ulimwenguni ambayo iliwezekana kuunganisha kipengele cha 118 "Kila mfululizo wa majaribio juu ya usanisi wa transuraniums huongeza habari mpya juu ya muundo wa jambo la nyuklia. hutumika kuiga sifa za viini vyenye uzito mkubwa. Hasa, kazi juu ya awali ya kipengele cha 118 ilifanya iwezekanavyo kutupa mifano kadhaa ya awali, anakumbuka Kenton Moody. - Tulifanya lengo kutoka kwa californium, kwa kuwa vipengele vizito havikupatikana kwa kiasi kinachohitajika. Calcium-48 ina neutroni nane za ziada ikilinganishwa na isotopu yake kuu ya kalsiamu-40. Wakati kiini chake kiliunganishwa na kiini cha californium, nuclei yenye neutroni 179 iliundwa. Walikuwa katika hali ya msisimko mkubwa na kwa hiyo hasa hali isiyo na utulivu, ambayo walijitokeza haraka, wakimwaga nyutroni. Kama matokeo, tulipata isotopu ya kipengele 118 na nyutroni 176. Na hizi zilikuwa atomi halisi za upande wowote na seti kamili ya elektroni! Ikiwa wangeishi muda mrefu zaidi, ingewezekana kuhukumu sifa zao za kemikali.
Methusela nambari 117
Element 117, pia inajulikana kama ununseptium, ilipatikana baadaye - Machi 2010. Kipengele hiki kiliundwa kwenye mashine ile ile ya U-400, ambapo, kama hapo awali, ioni za kalsiamu-48 zilifukuzwa kwa lengo lililotengenezwa na berkelium-249, iliyotengenezwa kwenye Maabara ya Kitaifa ya Oak Ridge. Wakati viini vya berkelium na kalsiamu vilipogongana, nuklei za ununseptium-297 zilizosisimka sana (protoni 117 na neutroni 180) zilionekana. Wajaribio walifanikiwa kupata nuclei sita, tano ambazo kila moja ilivukiza neutroni nne na kugeuka kuwa ununseptium-293, na iliyobaki ilitoa neutroni tatu na kutoa ununseptium-294 kwa kulinganisha na ununoctium, ununseptium iligeuka kuwa Methusela halisi. Nusu ya maisha ya isotopu nyepesi ni milliseconds 14, na nzito zaidi ni kama milisekunde 78! Mnamo 2012, wanafizikia wa Dubna walipata atomi tano zaidi za ununseptium-293, na baadaye atomi kadhaa za isotopu zote mbili. Katika chemchemi ya 2014, wanasayansi kutoka Darmstadt waliripoti awali ya nuclei nne za kipengele 117, mbili ambazo zilikuwa na molekuli ya atomiki ya 294. Nusu ya maisha ya ununseptium hii "nzito", iliyopimwa na wanasayansi wa Ujerumani, ilikuwa kuhusu milliseconds 51 ( hii inakubaliana vyema na makadirio ya wanasayansi kutoka Dubna) Sasa huko Darmstadt wanatayarisha mradi wa kichochezi kipya cha ioni nzito kwenye sumaku za superconducting, ambayo itaruhusu usanisi wa vitu 119 na 120. Mipango kama hiyo inatekelezwa huko Dubna, ambapo kimbunga kipya cha DS-280 kinajengwa. Inawezekana kwamba katika miaka michache tu usanisi wa transuraniums mpya nzito utawezekana. Na uundaji wa 120, au hata kipengele cha 126 na neutroni 184 na ugunduzi wa kisiwa cha utulivu utakuwa ukweli.
Maisha marefu kwenye kisiwa cha utulivu
Ndani ya viini kuna maganda ya protoni na neutroni, yanayofanana kwa kiasi fulani na maganda ya elektroni ya atomi. Nuclei zilizo na makombora yaliyojazwa kabisa ni sugu kwa mabadiliko ya moja kwa moja. Nambari za neutroni na protoni zinazohusiana na ganda kama hizo huitwa uchawi. Baadhi yao wamedhamiriwa kwa majaribio - hizi ni 2, 8, 20 na 28.Aina za Shell hufanya iwezekanavyo kuhesabu "nambari za uchawi" za nuclei nzito kinadharia - hata hivyo, bila dhamana kamili. Kuna sababu ya kutarajia kwamba nambari ya neutron 184 itakuwa ya kichawi. Inaweza kuendana na nambari za protoni 114, 120 na 126, na mwisho, tena, lazima iwe ya kichawi. Ikiwa ni hivyo, basi isotopu za vitu vya 114, 120 na 126, zilizo na neutroni 184 kila moja, zitaishi kwa muda mrefu zaidi kuliko majirani zao kwenye meza ya mara kwa mara - dakika, masaa, au hata miaka (eneo hili la meza ni. kawaida huitwa kisiwa cha utulivu). Wanasayansi huweka matumaini yao makubwa kwenye isotopu ya mwisho yenye kiini cha uchawi maradufu.
Njia ya Dubninsky

Ioni nzito inapoingia katika eneo la nguvu za nyuklia za lengo, kiini cha kiwanja katika hali ya msisimko kinaweza kuundwa. Huoza na kuwa vipande vya takriban misa sawa, au hutoa (huyeyusha) neutroni kadhaa na kupita katika hali ya ardhi (isiyo na msisimko).
"Vipengele 113 hadi 118 viliundwa kwa kuzingatia njia ya ajabu iliyotengenezwa huko Dubna chini ya uongozi wa Yuri Oganesyan," anaelezea mwanachama wa timu ya Darmstadt Alexander Yakushev. - Badala ya nikeli na zinki, ambazo zilitumiwa kuwasha shabaha huko Darmstadt, Oganesyan alichukua isotopu yenye molekuli ya chini ya atomiki - kalsiamu-48. Ukweli ni kwamba matumizi ya nuclei mwanga huongeza uwezekano wa fusion yao na nuclei lengo. Nucleus ya kalsiamu-48 pia ni ya kichawi mara mbili, kwani ina protoni 20 na neutroni 28. Kwa hiyo, chaguo la Oganesyan lilichangia sana kuwepo kwa viini kiwanja vinavyotokea wakati lengo linapopigwa risasi. Baada ya yote, kiini kinaweza kumwaga neutroni kadhaa na kutoa transuranium mpya ikiwa tu haitaanguka katika vipande mara baada ya kuzaliwa. Ili kuunganisha vitu vizito zaidi kwa njia hii, wanafizikia wa Dubna walitengeneza shabaha kutoka kwa transuranium iliyotengenezwa USA - kwanza plutonium, kisha americium, curium, californium na, mwishowe, berkelium. Calcium-48 katika asili ni 0.7% tu. Inatolewa kwa kutumia vitenganishi vya sumakuumeme, ambayo ni utaratibu wa gharama kubwa. Miligramu moja ya isotopu hii inagharimu takriban $200. Kiasi hiki kinatosha kwa saa moja au mbili za kuweka shabaha, na majaribio hudumu kwa miezi kadhaa. Malengo yenyewe ni ghali zaidi, bei yao inafikia dola milioni. Kulipa bili za umeme pia hugharimu senti nzuri - viongeza kasi vya ioni hutumia megawati za nishati. Kwa ujumla, mchanganyiko wa vitu vizito zaidi sio raha ya bei rahisi.

  • 7. Sayansi ya asili kama jambo la utamaduni wa binadamu wa ulimwengu wote. Miongozo ya kimsingi ya sayansi ya asili: somo na njia za utafiti.
  • 8. Sababu kwa nini ujuzi uliokusanywa na ustaarabu wa kale wa Babeli, Misri, Uchina hauwezi kuchukuliwa kuwa kisayansi.
  • 9. Maafa ya asili na ya kijamii ambayo yalichangia asili ya ujuzi wa kisayansi katika Ugiriki ya Kale.
  • 10.Kanuni na sheria za maarifa ya kweli zilizowekwa na Thales wa Mileto. Utafutaji wa kanuni na dhana ya atomi (Leucippus na Democritus).
  • 12. Misingi ya fundisho la mwendo wa miili kulingana na Aristotle. Mfumo wa kwanza wa ulimwengu wa Aristotle - Ptolemy.
  • 14. Sababu za kupungua kwa hamu ya maarifa ya kisayansi, kuongezeka kwa dini za imani ya Mungu mmoja, jukumu la Waarabu na watu wa Mashariki katika kuhifadhi na kukuza maarifa ya Kigiriki ya zamani.
  • 15. Sababu za maendeleo ya vigezo vya ujuzi wa kisayansi katika Zama za Kati. Hatua zinazofuata katika maendeleo ya mbinu ya kisayansi, vipengele vyake na waundaji wake
  • 20.Aina na taratibu za mwingiliano wa kimsingi katika asili.
  • 21. Maonyesho ya mwingiliano wa kimsingi katika mechanics, thermodynamics, fizikia ya nyuklia, kemia, cosmology.
  • 22. Maonyesho ya mwingiliano wa kimsingi na viwango vya kimuundo vya mpangilio wa jambo.
  • 26. Umaalumu wa sheria za asili katika fizikia, kemia, biolojia, jiolojia, cosmology.
  • 27.Kanuni za msingi za picha za ulimwengu kutoka kwa Aristotle hadi leo.
  • 32.Utekelezaji wa kisasa wa dhana ya atomi ya Leucippus - Democritus. Vizazi vya quarks na leptons. Mifupa ya kati kama wabebaji wa mwingiliano wa kimsingi.
  • 34.Muundo wa vipengele vya kemikali, awali ya vipengele vya transuranium.
  • 35. "Mjenzi" wa atomiki-molekuli ya muundo wa jambo. Tofauti kati ya mbinu za kimwili na kemikali katika kusoma mali ya jambo.
  • 40.Kazi kuu za kosmolojia. Kutatua swali la asili ya Ulimwengu katika hatua tofauti za maendeleo ya ustaarabu.
  • 41.Nadharia za kimwili ambazo zilitumika kama msingi wa kuundwa kwa nadharia ya Ulimwengu "moto" na G.A. Gamova.
  • 42. Sababu za muda mfupi wakati wa mwanzo wa "zama" na "epochs" katika historia ya Ulimwengu.
  • 43. Matukio makuu yaliyotokea katika enzi ya mvuto wa quantum. Shida za "kuiga" michakato na matukio haya.
  • 44. Eleza kutoka kwa mtazamo wa nishati kwa nini Enzi ya Hadroni ilitangulia Enzi ya Leptoni.
  • 45. Nishati (joto) ambapo mgawanyiko wa mionzi kutoka kwa suala ulitokea, na Ulimwengu ukawa "wazi".
  • 46.Nyenzo za ujenzi kwa ajili ya kuunda muundo mkubwa wa Ulimwengu.
  • 49. Tabia za mashimo meusi na utambuzi wao katika Ulimwengu.
  • 50. Mambo yaliyozingatiwa yanayothibitisha nadharia ya Ulimwengu "moto".
  • 51.Njia za kuamua muundo wa kemikali wa nyota na sayari. Vipengele vya kawaida vya kemikali katika Ulimwengu.
  • 34.Muundo wa vipengele vya kemikali, awali ya vipengele vya transuranium.

    Mnamo 1861, mwanakemia bora wa Kirusi A.M

    iliunda na kuthibitisha nadharia ya muundo wa kemikali wa maada, kulingana na

    ambamo mali ya dutu imedhamiriwa na mpangilio wa vifungo vya atomi ndani

    molekuli na ushawishi wao wa pande zote. Mnamo 1869, D. I

    moja ya sheria za msingi za sayansi ya asili ni sheria ya mara kwa mara

    vipengele vya kemikali, uundaji wa kisasa ambao ni kama ifuatavyo:

    mali ya vipengele vya kemikali mara kwa mara hutegemea malipo ya umeme ya nuclei zao.

    35. "Mjenzi" wa atomiki-molekuli ya muundo wa jambo. Tofauti kati ya mbinu za kimwili na kemikali katika kusoma mali ya jambo.

    Atomu ni chembe ndogo zaidi ya kipengele fulani cha kemikali. Atomi zote zilizopo katika asili zinawakilishwa katika mfumo wa mara kwa mara wa vipengele vya Mendeleev.

    Atomi huunganishwa kwenye molekuli kupitia vifungo vya kemikali kulingana na mwingiliano wa umeme. Idadi ya atomi katika molekuli inaweza kutofautiana. Molekuli inaweza kuwa na atomi moja, mbili, tatu, au hata mia kadhaa.

    Mifano ya molekuli za diatomiki ni pamoja na CO, NO, O 2, H 2, molekuli za triatomiki - CO 2, H 2 O, SO 2, molekuli za tetraatomiki - NH 3. Kwa hivyo, molekuli ina atomi moja au zaidi ya elementi moja au tofauti za kemikali.

    Molekuli inaweza kufafanuliwa kama chembe ndogo zaidi ya dutu fulani ambayo ina sifa zake za kemikali. Kati ya molekuli za mwili wowote kuna nguvu za mwingiliano - kivutio na kukataa. Nguvu za kivutio huhakikisha kuwepo kwa mwili kwa ujumla. Ili kugawanya mwili katika sehemu, jitihada kubwa lazima zifanywe. Uwepo wa nguvu za kuchukiza kati ya molekuli hufunuliwa wakati wa kujaribu kukandamiza mwili.

    40.Kazi kuu za kosmolojia. Kutatua swali la asili ya Ulimwengu katika hatua tofauti za maendeleo ya ustaarabu.

    Kosmolojia ni utafiti wa mali ya kimwili ya Ulimwengu kwa ujumla. Hasa, lengo lake ni kuunda nadharia ya eneo lote la nafasi iliyofunikwa na uchunguzi wa astronomia, ambayo kwa kawaida huitwa Metagalaxy.

    Kama inavyojulikana, nadharia ya uhusiano inaongoza kwa hitimisho kwamba uwepo wa raia kubwa huathiri mali ya wakati wa nafasi. Sifa ya nafasi ya kawaida ya Euclidean (kwa mfano, jumla ya pembe za pembetatu, mali ya mistari inayofanana) hubadilika karibu na watu wengi au, kama wanasema, "curves" za nafasi. Mviringo huu wa nafasi iliyoundwa na raia wa mtu binafsi (kwa mfano, nyota) ni ndogo sana.

    Kwa hivyo, inapaswa kutarajiwa kwamba kwa sababu ya kupindika kwa nafasi, miale ya mwanga karibu na Jua inapaswa kubadilisha mwelekeo wake. Vipimo sahihi vya nafasi za nyota karibu na Jua na wakati wa kupatwa kwa jua kwa jumla hufanya iwezekanavyo kukamata athari hii, hata hivyo, kwa kikomo cha usahihi wa kipimo.

    Walakini, athari ya jumla ya mvuto (yaani, kuwa na mvuto) raia wa galaksi zote na galaksi kuu zinaweza kusababisha kupindika kwa nafasi kwa ujumla, ambayo itaathiri sana mali yake, na, kwa hivyo, mageuzi ya Ulimwengu wote.

    Hata uundaji wa shida ya kuamua (kulingana na sheria za uhusiano) mali ya nafasi na wakati na usambazaji wa kiholela wa raia ni ngumu sana. Kwa hivyo, miradi kadhaa ya takriban inayoitwa mifano ya Ulimwengu kawaida huzingatiwa.

    Rahisi zaidi kati yao ni msingi wa kudhani kwamba jambo katika Ulimwengu kwa mizani kubwa inasambazwa sawa (homogeneity), na mali ya nafasi ni sawa katika pande zote (isotropy). Nafasi kama hiyo lazima iwe na curvature fulani, na mifano inayolingana inaitwa

    mifano ya isotropiki yenye homogeneous ya Ulimwengu.

    Suluhu za milinganyo ya mvuto ya Einstein kwa kisa cha isotropiki yenye homogeneous

    mifano inaonyesha kwamba umbali kati ya heterogeneities ya mtu binafsi, ikiwa

    kuwatenga harakati zao za machafuko (kasi za kipekee), haziwezi kubaki sawa: Ulimwengu lazima upunguze, au,

    sambamba na uchunguzi, panua. Ikiwa tunapuuza kasi za kipekee

    galaksi, basi kasi ya uondoaji wa miili yoyote miwili kwenye Ulimwengu ni kubwa zaidi, umbali kati yao ni mkubwa zaidi. Kwa umbali mdogo, utegemezi huu ni wa mstari, na mgawo wa uwiano ni Hubble mara kwa mara. Kutoka hapo juu inafuata kwamba umbali kati ya jozi yoyote ya miili ni kazi ya wakati. Fomu ya kazi hii inategemea ishara ya curvature ya nafasi. Ikiwa curvature ni hasi, basi "Ulimwengu" inapanua kila wakati. Katika curvature sifuri, sambamba na; Nafasi ya Euclidean, upanuzi hutokea kwa kupungua, na kiwango cha upanuzi huwa na sifuri. Hatimaye, upanuzi wa “Ulimwengu,” ambao una mpindano chanya, lazima utoe nafasi kwa mgandamizo katika enzi fulani.

    Katika kesi ya mwisho, kutokana na jiometri isiyo ya Euclidean, nafasi lazima iwe

    mwisho, i.e. kuwa na kiasi fulani cha mwisho wakati wowote,

    idadi isiyo na kikomo ya nyota, galaksi, nk. Walakini, "mipaka" ya Ulimwengu, kwa asili,

    haiwezi kuwa kwa hali yoyote.

    Mfano wa mbili-dimensional wa nafasi hiyo iliyofungwa ya tatu-dimensional ni

    uso wa puto umechangiwa. Magalaksi katika modeli hii yameonyeshwa kama bapa

    takwimu zinazotolewa juu ya uso. Wakati mpira unapoenea, eneo la uso na umbali kati ya maumbo huongezeka. Ingawa kimsingi mpira kama huo unaweza kukua bila kikomo, eneo lake la uso lina kikomo wakati wowote.

    Hata hivyo, katika nafasi yake ya mbili-dimensional (uso) hakuna mipaka. Mviringo wa nafasi katika mfano wa isotropiki ya homogeneous inategemea thamani ya wiani wa wastani wa dutu Ikiwa msongamano ni chini ya thamani fulani muhimu, curvature ni hasi na kesi ya kwanza hutokea. Kesi ya pili (zero curvature) hutokea kwa thamani muhimu ya wiani. Hatimaye, wakati msongamano ni mkubwa kuliko ¾ muhimu, mzingo ni chanya (kesi ya tatu). Wakati wa mchakato wa upanuzi, thamani kamili ya curvature inaweza kubadilika, lakini ishara yake

    inabaki thabiti.

    Thamani muhimu ya msongamano inaonyeshwa kupitia H ya mara kwa mara ya Hubble na f ya mvuto wa mara kwa mara kama ifuatavyo: saa H = 55 km/sec × Mpc, r cr = 5 × 10-30 g/cm3 Kwa kuzingatia umati wote unaojulikana katika safu ya Metagalaxy. kwa makadirio ya msongamano wa wastani wa takriban 5×10-31 g/cm3

    Walakini, hii ni kikomo cha chini, kwani wingi wa kati isiyoonekana kati ya galaksi bado haujajulikana. Kwa hivyo, makadirio ya msongamano uliopo haitoi sababu za kuhukumu ishara ya kupindika kwa nafasi halisi.

    Kimsingi, njia zingine za kuchagua kielelezo cha kweli zaidi cha Ulimwengu zinawezekana kwa msingi wa kuamua mabadiliko ya vitu vya mbali zaidi (ambayo nuru iliyotufikia ilitolewa mamia ya mamilioni na mabilioni ya miaka iliyopita) na kulinganisha kasi hizi. na umbali wa vitu vinavyopatikana kwa njia zingine. Kwa kweli, kwa njia hii, mabadiliko katika kiwango cha upanuzi kwa muda huamua kutoka kwa uchunguzi. Uchunguzi wa kisasa bado sio sahihi sana kwamba mtu anaweza kuhukumu kwa ujasiri ishara ya kupindika kwa nafasi. Tunaweza tu kusema kwamba kupindika kwa nafasi katika Ulimwengu ni karibu na sifuri.

    Hubble mara kwa mara, ambayo ina jukumu muhimu katika nadharia ya isotropiki ya homogeneous

    Ulimwengu una maana ya kimwili ya kuvutia. Ili kufafanua, unapaswa

    makini na ukweli kwamba kiasi cha kubadilishana 1/H ina mwelekeo wa muda na

    sawa na 1/H = 6×1017 sek au miaka bilioni 20. Ni rahisi kujua ni nini

    kipindi cha muda kinachohitajika kwa upanuzi wa Metagalaxy hadi hali yake ya sasa, mradi kiwango cha upanuzi hakikubadilika hapo awali. Walakini, swali la uthabiti wa kasi hii, ya hatua zilizotangulia na zinazofuata (kuhusiana na kisasa) za upanuzi wa Ulimwengu bado hazijaeleweka vizuri.

    Uthibitisho kwamba Ulimwengu ulikuwa mara moja katika hali fulani maalum ni utoaji wa redio ya cosmic iliyogunduliwa mwaka wa 1965, inayoitwa mionzi ya relict (yaani, mabaki). Wigo wake ni wa joto na huzalisha mkunjo wa Planck kwa halijoto ya takriban 3 °K. [Kumbuka kwamba, kulingana na fomula, upeo wa mionzi kama hiyo hutokea kwa urefu wa karibu 1 mm, karibu na masafa ya wigo wa sumakuumeme unaoweza kufikiwa kwa uchunguzi kutoka Duniani.

    Kipengele tofauti cha mionzi ya asili ya microwave ya cosmic ni usawa wake

    nguvu katika pande zote (isotropy). Ni ukweli huu ambao ulifanya iwezekane kutenga mionzi dhaifu kiasi kwamba haikuweza kuhusishwa na kitu au eneo lolote angani.

    Jina "relict radiation" limetolewa kwa sababu mionzi hii lazima iwe mabaki

    mionzi ya Ulimwengu, ambayo ilikuwepo katika enzi ya msongamano wake mkubwa, wakati huo

    ilikuwa opaque kwa mionzi yake mwenyewe. Hesabu inaonyesha kwamba hii inapaswa

    ulifanyika kwa msongamano r> 10-20 g/cm3 (mkusanyiko wa wastani wa atomi

    kuhusu 104 cm -3), i.e. wakati msongamano ulikuwa juu mara bilioni kuliko leo.

    Kwa kuwa msongamano hutofautiana sawia na mchemraba wa radius, basi, ikizingatiwa

    upanuzi wa Ulimwengu huko nyuma ni sawa na sasa, tunapata hiyo katika zama

    opacity, umbali wote katika Ulimwengu ulikuwa mdogo mara 1000. Urefu wa wimbi l ulikuwa idadi sawa ya mara ndogo. Kwa hiyo, quanta, ambayo sasa ina urefu wa 1 mm, hapo awali ilikuwa na urefu wa karibu 1 μ, unaofanana na mionzi ya juu kwa joto la karibu 3000 ° K.

    Kwa hivyo, kuwepo kwa mionzi ya asili ya microwave ya cosmic sio tu dalili ya wiani mkubwa wa Ulimwengu hapo awali, lakini pia ya joto lake la juu (mfano wa "moto" wa Ulimwengu).

    Kuhusu ikiwa Ulimwengu ulikuwa katika hali ngumu zaidi, ikifuatana na

    joto la juu sana, kwa kanuni mtu anaweza kuhukumu kwa

    kulingana na utafiti sawa wa neutrino za masalia. Kwao, opacity

    Ulimwengu unapaswa kutokea kwa msongamano r " 107 g/cm3, ambayo inaweza kuwa tu

    katika hatua za mapema sana za maendeleo ya Ulimwengu. Kama katika kesi

    mionzi ya asili ya microwave ya cosmic, wakati, kwa sababu ya upanuzi, Ulimwengu unaingia

    hali iliyo na msongamano wa chini, neutrino huacha kuingiliana na jambo lingine, kana kwamba "kujitenga" nalo, na baadaye hupitia mabadiliko nyekundu ya ulimwengu kwa sababu ya upanuzi. Kwa bahati mbaya, ugunduzi wa neutrinos kama hizo, ambazo kwa sasa lazima ziwe na nishati ya elfu kumi tu ya elfu kumi ya volt ya elektroni, hakuna uwezekano wa kufanywa katika siku za usoni.

    Cosmology, kimsingi, inaruhusu sisi kupata wazo la jumla zaidi

    sheria za muundo na maendeleo ya Ulimwengu. Ni rahisi kuelewa jinsi kubwa

    Sehemu hii ya unajimu ni muhimu kwa malezi sahihi

    mtazamo wa ulimwengu wa kupenda mali. Kwa kusoma sheria za Ulimwengu mzima kwa ujumla, tunaelewa kwa undani zaidi sifa za mata, nafasi na wakati. Baadhi yao,

    kwa mfano, mali ya nafasi halisi ya kimwili na wakati kwa kiasi kikubwa

    mizani, inaweza tu kujifunza ndani ya mfumo wa cosmology. Kwa hivyo, matokeo yake ni ya umuhimu mkubwa sio tu kwa unajimu na fizikia, ambayo hupata fursa ya kufafanua sheria zao, lakini pia kwa falsafa, ambayo hupata nyenzo nyingi za kujumlisha sheria za ulimwengu wa nyenzo.


    Mchanganyiko wa vipengele

    Huko nyuma katika miaka ya mapema ya 40, walijaribu kutumia wazo la Big Bang kuelezea asili ya vitu vya kemikali. Watafiti wa Kiamerika R. Alpher, G. Gamow na R. Herman walipendekeza kwamba katika hatua za awali kabisa za kuwepo kwake Ulimwengu ulikuwa ni mkusanyiko wa gesi ya nyutroni yenye wingi sana (au, kama walivyoiita, “ilema”). Baadaye, hata hivyo, ilionyeshwa kuwa idadi ya vipengele vizito vinaweza kuundwa katika mambo ya ndani ya nyota kutokana na mzunguko wa athari za nyuklia, hivyo hitaji la "ilem" lilionekana kutoweka.

    Ufafanuzi wa muundo wa kemikali wa Cosmos hivi karibuni ulisababisha utata. Ikiwa tunahesabu ni kiasi gani cha hidrojeni katika nyota za Galaxy yetu inapaswa "kuchoma" katika heliamu wakati wa kuwepo kwake (miaka bilioni 10), inageuka kuwa kiasi kilichozingatiwa cha heliamu ni mara 20 zaidi kuliko kile kilichopatikana kulingana na mahesabu ya kinadharia. Hii ina maana kwamba chanzo cha malezi ya heliamu haipaswi kuwa tu awali yake katika kina cha nyota, lakini pia michakato mingine yenye nguvu sana. Mwishowe, ilibidi tugeukie tena wazo la Big Bang na kutafuta chanzo cha heliamu iliyozidi ndani yake. Wakati huu, mafanikio yalianguka kwa sehemu ya wanasayansi maarufu wa Soviet Academician Ya. Ya. V. Zeldovich, I. D. Novikov. Muundo na mageuzi ya Ulimwengu. M., Nauka, 1975) Masharti kuu ya nadharia hii ni kama ifuatavyo.

    Upanuzi wa Ulimwengu ulianza na msongamano mkubwa sana na joto la juu sana. Mwanzoni mwa uwepo wake, Ulimwengu ulifanana na maabara yenye nguvu nyingi na joto la juu. Lakini hii, bila shaka, ilikuwa ni maabara ambayo haikuwa na mlinganisho wa kidunia.

    "Mwanzo" sana wa Ulimwengu, i.e. hali yake, inayolingana, kulingana na mahesabu ya kinadharia, kwa radius karibu na sifuri, hadi sasa inakwepa hata uwakilishi wa kinadharia. Ukweli ni kwamba equations ya astrophysics relativistic kubaki halali hadi msongamano wa utaratibu wa 10 93 g/cm3. Ulimwengu, uliobanwa kwa msongamano huo, wakati fulani ulikuwa na eneo la karibu bilioni kumi ya sentimeta, yaani, ulilinganishwa kwa ukubwa na protoni! Joto la ulimwengu huu mdogo, ambalo, kwa njia, lilikuwa na uzito wa tani 10 51, lilikuwa la juu sana na, inaonekana, karibu na digrii 10 32. Hivi ndivyo Ulimwengu ulivyoonekana kama sehemu isiyo na maana ya sekunde baada ya kuanza kwa "mlipuko". Katika "mwanzo" yenyewe, wiani na joto hugeuka kuwa usio na mwisho, yaani "mwanzo," kwa kutumia istilahi ya hisabati, ni hatua maalum ya "umoja" ambayo milinganyo ya fizikia ya kisasa ya kinadharia inapoteza maana yao ya kimwili. Lakini hii haimaanishi kuwa hakukuwa na kitu kabla ya "mwanzo": hatuwezi kufikiria Nini ilikuwa kabla ya "mwanzo" wa kawaida wa Ulimwengu.

    Katika maisha yetu, pili ni muda usio na maana. Katika dakika za kwanza kabisa za maisha ya Ulimwengu (iliyohesabiwa kwa kawaida kutoka "mwanzo"), matukio mengi yalitokea ndani ya sekunde ya kwanza. Neno "upanuzi" hapa linaonekana kuwa dhaifu sana na kwa hivyo halifai. Hapana, haikuwa upanuzi, lakini mlipuko wenye nguvu.

    Mwisho wa laki moja ya sekunde baada ya "mwanzo," Ulimwengu katika microvolume yake ulikuwa na mchanganyiko wa chembe za msingi: nucleons na antinucleons, elektroni na positroni, pamoja na mesons, quanta nyepesi (photons). Katika mchanganyiko huu, kulingana na Ya B. Zeldovich, labda kulikuwa na mvuto wa nadharia (kwa sasa) na quarks ( Gravitons na quarks ni chembe dhahania; mwingiliano wa gravitons na chembe nyingine huamua shamba la mvuto (hizi ni quanta ya uwanja wa mvuto); quarks ni "vifaa vya msingi vya ujenzi", mchanganyiko ambao hutoa aina zote za chembe. Juhudi nyingi na pesa zimetumika kugundua quarks, lakini bado hazijapatikana), lakini jukumu kuu bado lilikuwa la neutrinos.

    Wakati "umri" wa Ulimwengu ulikuwa moja ya elfu kumi ya sekunde, msongamano wake wa wastani (10 14 g/cm3) ulikuwa tayari karibu na msongamano wa viini vya atomiki, na halijoto ilishuka hadi digrii bilioni kadhaa. Kufikia wakati huu, nucleons na antinucleons tayari zimeweza kuangamiza, ambayo ni kuharibiwa pande zote, na kugeuka kuwa quanta ya mionzi ngumu. Ni idadi tu ya neutrino zinazozalishwa wakati wa mwingiliano wa chembe zilizodumishwa na kuongezeka, kwani neutrinos huingiliana kwa udhaifu zaidi na chembe zingine. "Bahari" hii inayokua ya neutrinos ilitenga chembe zilizoishi kwa muda mrefu zaidi - protoni na neutroni - kutoka kwa kila mmoja na kusababisha mabadiliko ya protoni na neutroni kwa kila mmoja na kuzaliwa kwa jozi za elektroni-positroni. Haijulikani ni nini husababisha predominance inayofuata ya chembe na idadi ndogo ya antiparticles katika ulimwengu wetu. Labda kwa sababu fulani kulikuwa na asymmetry ya awali: idadi ya antiparticles kila wakati ilikuwa chini ya idadi ya chembe, au, kama wanasayansi wengine wanavyoamini, kwa sababu ya utaratibu wa kujitenga ambao bado haujajulikana, chembe na antiparticles zilipangwa, zikizingatia katika sehemu tofauti. Ulimwengu, na antiparticles mahali fulani kama hii hutawala (kama chembe hutawala katika ulimwengu wetu), na kutengeneza antiworld.

    Kulingana na Ya. B. Zeldovich, "kwa sasa, kuna quanta iliyobaki katika Ulimwengu ambayo tunaona, pamoja na neutrinos na gravitons, ambayo hatuwezi kuchunguza kwa njia za kisasa na, pengine, haitaweza kuchunguza kwa wengi. miaka.”

    Wacha tuendelee kunukuu:

    Kwa hiyo, baada ya muda, chembe zote katika Ulimwengu "hufa", ni quanta tu iliyobaki. Hii ni sawa na ndani ya milioni mia moja. Lakini kwa kweli kuna protoni moja au neutroni kwa kila quanta milioni mia. Chembe hizi zimehifadhiwa kwa sababu wao - chembe zilizobaki - hazina chochote cha kuangamiza (mwanzoni, nucleoni, protoni na neutroni zilizoangamizwa na antiparticles zao). Kuna wachache wao, lakini ni kutoka kwa chembe hizi, na sio kutoka kwa quanta, ambayo Dunia na sayari, Jua na nyota zinajumuisha" ( Dunia na Ulimwengu, 1969, No. 3, p. 8 (Ya. B. Zeldovich. Ulimwengu Moto)).

    Wakati umri wa Ulimwengu ulipofikia theluthi moja ya pili, wiani ulipungua hadi 10 7 g / cm3, na joto lilipungua hadi digrii 30 bilioni. Kwa wakati huu, kulingana na Academician V.L. Leo, neutrino hizi "za msingi" zinazosafiri katika anga za juu zinapaswa kuwa na nishati ya elfu kumi tu ya elektroni. Hatujui jinsi ya kuchunguza neutrinos vile: kufanya hivyo, unyeti wa vifaa vya kisasa lazima uongezwe mamia ya maelfu ya nyakati. Hili likiweza kufanywa, neutrinos "za msingi" zitatuletea habari muhimu kuhusu sekunde ya kwanza ya maisha ya Ulimwengu.

    Kufikia mwisho wa sekunde ya kwanza, Ulimwengu ulikuwa umepanuka hadi saizi takriban mara mia moja zaidi ya saizi ya Mfumo wa Jua wa kisasa, ambao kipenyo chake ni kilomita bilioni 15. Sasa wiani wa dutu yake ni 1 t / cm3, na joto ni kuhusu digrii bilioni 10. Hakuna kitu hapa kinachofanana na nafasi ya kisasa bado. Hakuna atomi na nuclei za atomiki zinazojulikana kwetu, na hakuna chembe za msingi thabiti.

    Sekunde 0.9 tu mapema, kwa joto la digrii bilioni 100, kulikuwa na idadi sawa ya protoni na neutroni. Lakini joto lilipopungua, neutroni nzito zaidi zilioza na kuwa protoni, elektroni na neutrino. Hii ina maana kwamba idadi ya protoni katika Ulimwengu imeongezeka kwa kasi, na idadi ya neutroni imepungua.

    Umri wa Ulimwengu ni dakika tatu na nusu. Mahesabu ya kinadharia hurekebisha hali ya joto kwa wakati huu kwa digrii bilioni 1 na wiani tayari ni mara mia chini ya wiani wa maji. Ukubwa wa Ulimwengu katika dakika tatu na nusu tu uliongezeka kutoka karibu sifuri hadi 40 sv. miaka ( Kwa upanuzi wa nafasi, kasi ya mwanga sio kikomo) Masharti yaliundwa ambayo protoni na neutroni zilianza kuunganishwa kwenye viini vya vitu vyepesi zaidi, haswa hidrojeni. Utulivu fulani hutokea, na mwisho wa dakika ya nne tangu mwanzo wa "mlipuko wa kwanza," Ulimwengu ulikuwa na 70% ya hidrojeni na 30% ya heliamu kwa wingi. Labda hii ilikuwa muundo wa asili wa nyota za zamani zaidi. Vipengele vizito viliibuka baadaye kama matokeo ya michakato inayotokea kwenye nyota.

    Historia zaidi ya Ulimwengu ni tulivu kuliko mwanzo wake wenye misukosuko. Kasi ya upanuzi ilipungua polepole, hali ya joto, kama msongamano wa wastani, ilipungua polepole, na Ulimwengu ulipokuwa na umri wa miaka milioni moja, halijoto yake ikawa ya chini sana (digrii 3500 Kelvin) hivi kwamba protoni na viini vya atomi za heliamu vingeweza kukamata bure. elektroni na kugeuka kuwa atomi zisizo na upande. Kuanzia wakati huu, hatua ya kisasa ya mageuzi ya Ulimwengu kimsingi huanza. Magalaksi, nyota, sayari huonekana. Hatimaye, baada ya mabilioni mengi ya miaka, Ulimwengu ukawa jinsi tunavyouona.

    Labda baadhi ya wasomaji, wakishangazwa na idadi kubwa, mbali na ukweli wa kawaida, watafikiri kwamba historia ya Ulimwengu, inayotolewa kwa maneno ya jumla zaidi, ni ufupisho wa kinadharia tu, mbali na ukweli. Lakini hiyo si kweli. Nadharia inayopanuka ya ulimwengu inaelezea mdororo wa galaksi. Inathibitishwa na data nyingi za kisasa kuhusu nafasi. Hatimaye, uthibitisho mwingine wa majaribio wenye kusadikisha wa hali ya joto kali ya Ulimwengu wa kale ulipatikana hivi karibuni.

    Plasma ya msingi ambayo hapo awali ilijaza Ulimwengu ilijumuisha chembe za msingi na quanta ya mionzi, au fotoni - ilikuwa kinachojulikana kama gesi ya fotoni. Hapo awali, mionzi ya mionzi katika "microuniverse" ilikuwa ya juu sana, lakini ilipoongezeka, "gesi ya photon" ilipozwa hatua kwa hatua. Hii inaweza kupoza hewa moto ndani ya kiasi fulani kinachoendelea kupanua.

    Siku hizi, athari za hila tu zinapaswa kubaki za "joto" la msingi. Nishati ya quanta ya "gesi ya photon" ya msingi imepungua hadi thamani inayolingana na halijoto iliyo digrii chache tu juu ya sufuri kabisa. Siku hizi, "gesi ya photon" ya msingi inapaswa kutoa kwa nguvu zaidi katika safu ya redio ya sentimita.

    Haya ni utabiri wa kinadharia. Lakini zinathibitishwa na uchunguzi. Mnamo mwaka wa 1965, wanafizikia wa redio wa Marekani waligundua utoaji wa redio ya kelele kwa wimbi la 7.3 cm. Si vituo vya redio vya kidunia wala kuingiliwa kwa vifaa vya redio vinavyopaswa kulaumiwa.

    Kwa hivyo, mionzi ya asili ya microwave ya Ulimwengu iligunduliwa, mabaki ya halijoto yake ya juu isiyoweza kufikiria. Kwa hiyo, mfano wa "moto" wa Ulimwengu wa msingi, unaohesabiwa kinadharia na Ya B. Zeldovich na wanafunzi wake, ulithibitishwa.

    Kwa hiyo, inaonekana, Ulimwengu ulizaliwa kutokana na "mlipuko wa kwanza" wenye nguvu. Kutoka kwa ujazo mdogo sana, lakini nzito-kizito, mnene sana, mgandamizo wa vitu vyenye moto sana na mionzi, katika kipindi cha miaka bilioni kadhaa, kile tunachokiita sasa Nafasi kiliibuka.

    Ulimwengu ulipopanuka kutoka kwenye kundi dogo sana lakini lenye msongamano mkubwa sana hadi vipimo vya ulimwengu, mpira wake mkubwa, ungali wa moto sana na mzito kupita kiasi, pengine uligawanyika kuwa “vipande” vingi. Hii inaweza kuwa matokeo, kwa mfano, ya kutofautiana kwa mpira na viwango tofauti vya michakato inayotokea ndani yake.

    Kila moja ya “vipande,” vinavyojumuisha maada ya awali yenye akiba kubwa ya nishati, nayo ilisambaratika baada ya muda. Inawezekana kwamba bidhaa za kuoza zilikuwa quasars - viini vya galaxi. Kama Academician V. A. Ambartsumyan na watafiti wengine wanaamini, cores za quasars (na vile vile msingi wa galaksi) zina vitu vya prestellar, mali ambayo bado hatuwezi kuamua, na tabaka zao za nje zinajumuisha plasma na gesi, ambayo wiani wake ni mara kadhaa tu juu kuliko msongamano wa maada katika galaksi. Ikiwa hii ni hivyo, basi lazima tukubali kwamba "mlipuko wa kwanza" na milipuko ya pili iliyofuata ilitolewa angani sio "vipande" vya vitu vilivyotangulia, lakini pia vitu vinavyoeneza - plasma, gesi ambayo nyenzo za vumbi ziliundwa. Wakati huo huo, mtu lazima afikiri kwamba maudhui ya awali ya gesi na vumbi katika Ulimwengu yalikuwa ya juu zaidi kuliko ilivyo sasa.

    Iwe hivyo, kulingana na maoni yetu ya kisasa, hadi hatua ya kuonekana kwa galaksi, michakato ya kulipuka ilitawala katika Ulimwengu. Lakini kama tumeona, michakato ya kulipuka pia ni tabia ya hatua ya gala, ingawa nguvu zao hupungua katika mchakato wa mageuzi ya gala - kutoka kwa udhihirisho mkali wa nishati katika galaksi za Markarian na Seyfert hadi nje ya utulivu wa suala kutoka kwa msingi wa galaxi. kama zetu. Kwa hivyo, nadharia ya Ulimwengu unaokua inaweza kuendana na wazo la Msomi Ambartsumyan, ambaye, kwa msingi wa uvumbuzi wake mwenyewe na uvumbuzi wa washirika wake, na vile vile kazi za wanajimu wa kigeni, anaongeza wazo la ubunifu. mlipuko kwa michakato ya malezi ya nyota. Kulingana na dhana hii, vitu vyote vya ulimwengu vinavyojulikana kwetu (galaxi, nyota, nebulae ya vumbi la gesi) huzaliwa katika mchakato wa mlipuko kutoka kwa nguzo zenye mnene wa vitu vya prestellar vilivyojazwa na akiba kubwa ya nishati. Ndio maana nyota huonekana katika mfumo wa kundi linalopanuka, ambalo mwanzoni ni kompakt linalojumuisha maelfu au mamilioni ya nyota. Dhana hii inaonekana kwa mwandishi uwezekano mkubwa zaidi wa wengine wote, na kwa hiyo anapendekeza "nasaba" ifuatayo ya vitu vyote vya nafasi.

    "Atomu ya Msingi," yaani, Ulimwengu katika hali ya msingi ya superdense, na mpira wa moto wa msingi ni mababu zake wa mbali zaidi, ambao, bila shaka, walitoa, pamoja na sayari, karibu watoto wengi wa vitu vyote vya cosmic.

    Sehemu fulani ya mpira wa moto inaweza kuwa kiini cha kiinitete cha Galaxy yetu na, baada ya muda, ilipata idadi ya nyota. Msingi huu wa galaksi ya embryonic na, labda, chama cha nyota ambacho kilitoka kutoka kwake, ambacho kilijumuisha Jua, ni "jamaa" wa pili wa Dunia, karibu nasi kwa wakati.

    Mpango uliopendekezwa wa mageuzi ya ulimwengu kutoka "atomi ya kwanza" hadi nyota ni hypothesis tu ambayo inakabiliwa na maendeleo zaidi na majaribio. Hadi sasa, hakuna nadharia ya mabadiliko ya "pre-stellar matter" ya dhahania kuwa vitu vya anga vinavyoonekana, na hali hii ni mojawapo ya pointi dhaifu katika dhana ya V. A. Ambartsumyan.

    Kwa upande mwingine, kuzaliwa kwa nyota kwa njia ya kufidia gesi na vitu vya vumbi haviwezi kuzingatiwa kuwa haiwezekani kabisa, kinyume chake, wanaastronomia wengi bado wanashikilia dhana kama hiyo ya "condensation". Mkusanyiko mkubwa wa gesi na vumbi huenda ulijitokeza katika hatua ya milipuko ya "pili" ya "vipande vya mlipuko wa msingi." Inaweza kuzingatiwa kuwa usambazaji wa vitu ndani yao haukuwa sawa. Mzunguko fulani wa jumla wa nguzo kama hizo labda hutokeza uga wenye nguvu wa sumaku ndani yake, kwa sababu ambayo muundo wa mawingu ya gesi na vumbi inaweza kuwa na nyuzi. Chini ya ushawishi wa nguvu za mvuto katika upanuzi (nodes) za "nyuzi" hizi, mkusanyiko wa suala unaweza kuanza, na kusababisha kuibuka kwa familia nzima ya nyota.

    Dhana hii bado inazingatiwa na watafiti wengi, ingawa pia ina udhaifu wake. Inawezekana kwamba dhana zote mbili ("kulipuka" na "condensation") hazizuii, lakini zinasaidiana: baada ya yote, wakati wa kuoza kwa jambo la prestellar, sio nyota tu, bali pia nebulae huonekana. Labda suala la nebula hizi siku moja litatumika (au tayari limetumika mara nyingi) kama nyenzo ya kuanzia ya kufidia nyota na sayari? Utafiti wa siku zijazo pekee ndio utaweza kuleta uwazi kamili wa suala hili.

    Nadharia ya Big Bang, iliyoandaliwa na Ya. B. Zeldovich na N. D. Novikov, ilielezea kikamilifu "ziada" ya heliamu katika Ulimwengu. Kwa mujibu wa mahesabu yao ya hivi karibuni, tayari sekunde 100 baada ya kuanza kwa upanuzi, Ulimwengu ulikuwa na 70% ya hidrojeni na karibu 30% ya heliamu. Sehemu zingine za heliamu na nzito zilionekana wakati wa mageuzi ya nyota.

    Licha ya mafanikio haya makubwa, upeo wa nadharia ya Mlipuko Mkubwa sio mbaya hata kidogo. Hivi karibuni, mambo kadhaa yamegunduliwa ambayo hayaendani na mfumo wa nadharia hii ( Kwa maelezo zaidi, angalia kitabu: V. P. Chechev, Ya. Mionzi na mageuzi ya ulimwengu. M., Nauka, 1978) Kwa mfano, galaksi zinajulikana ambazo zimeunganishwa wazi kwa kila mmoja na ziko kwa umbali sawa kutoka kwetu, lakini wakati huo huo zina tofauti sana (wakati mwingine mara 13!) "mabadiliko nyekundu". Jambo lingine ambalo halieleweki ni kwa nini, kwa umbali sawa, galaksi za ond kila wakati huwa na "rekundu" kubwa kuliko galaksi za duaradufu. Kulingana na data fulani, zinageuka kuwa katika mwelekeo tofauti kiwango cha upanuzi, "uvimbe" wa Ulimwengu sio sawa, ambayo inapingana na maoni yaliyopo hapo awali juu ya sura madhubuti ya "spherical" ya ulimwengu unaokua?

    Hatimaye, hivi karibuni imekuwa wazi kwamba kasi ya galaksi kuhusiana na usuli wa CMB ni ndogo sana. Hazipimwi kwa maelfu na makumi ya maelfu ya kilomita kwa sekunde, kama ifuatavyo kutoka kwa nadharia ya Ulimwengu unaopanuka, lakini kwa mamia ya kilomita kwa sekunde. Inabadilika kuwa galaksi ziko katika mapumziko kulingana na asili ya Ulimwengu, ambayo kwa sababu kadhaa inaweza kuzingatiwa kama sura kamili ya kumbukumbu ( Kwa maelezo zaidi, angalia kitabu: Maendeleo ya mbinu za utafiti wa astronomia (A. A. Efimov. Astronomy na kanuni ya relativity). M., Nauka, 1979, p. 545).

    Jinsi ya kuondokana na matatizo haya bado haijulikani. Ikiwa inabadilika kuwa "mabadiliko nyekundu" katika wigo wa galaksi husababishwa sio na athari ya Doppler, lakini na mchakato mwingine ambao haujajulikana kwetu, mchoro uliochorwa wa asili ya vitu vya kemikali unaweza kugeuka kuwa sio sahihi. Walakini, uwezekano mkubwa wa Big Bang sio udanganyifu, lakini ukweli, na nadharia ya Ulimwengu "moto" unaopanuka ni moja wapo ya mafanikio muhimu ya sayansi ya karne ya 20.

    Kwa kumalizia, tunaona kuwa haijalishi ni maoni gani juu ya mageuzi ya Ulimwengu ambayo mtu anafuata, ukweli usiopingika bado hautikisiki - tunaishi katika Ulimwengu usio na utulivu wa kemikali, ambao muundo wake unabadilika kila wakati.

    Wakati uranium inapopigwa na neutroni za joto, vipengele vyepesi vilivyo na nambari za serial 35-65 huundwa kutoka kwake: hii ilisababisha matumaini kwamba isotopu za vipengele 43 na 61 pia zitapatikana kati ya uchafu Ikiwa tunakumbuka hali ya suala la kupata vipengele 43, 61, na vilevile 85 na 87 mwaka wa 1930, maendeleo yanayoonekana yanaweza kutambuliwa. Kwanza kabisa, mashaka hayo yalithibitishwa kwamba vipengele 43 na 61 ni vitu visivyo imara ambavyo “vimetoweka.” Kuhusu vipengele 85 na 87, vimetambuliwa kwa muda mrefu kama vitu vya mionzi vilivyooza.
    Mnamo 1934, mwanafizikia Joseph Mattauch alipata sheria ya kisayansi ambayo inaruhusu mtu kukadiria uthabiti wa viini vya isotopu. Kwa mujibu wa sheria ya Mattauch, isotopu ya pili imara haiwezi kuwepo ikiwa malipo ya kiini chake hutofautiana tu na moja kutoka kwa malipo ya kiini cha isotopu imara inayojulikana na idadi sawa ya molekuli. Mchoro huu unakamilisha sheria ya Harkins, kulingana na ambayo vipengele vilivyo na nambari isiyo ya kawaida ya serial (yaani, idadi isiyo ya kawaida ya protoni na elektroni) ni ya kawaida sana duniani, kwani utulivu wa nuclei zao ni chini.
    Kuhusiana na vipengele 43 na 61, kanuni ya Mattauch inaweza kuelezwa kama ifuatavyo. Kulingana na msimamo wao katika jedwali la mara kwa mara, idadi kubwa ya kipengele cha 43 inapaswa kuwa karibu 98, na kwa kipengele cha 61 - kuhusu 147. Hata hivyo, isotopu imara zilikuwa tayari zinajulikana kwa vipengele 42 na 44, na pia kwa vipengele 60 na 62 na. raia kutoka 94 hadi 102 na, ipasavyo, kutoka 142 hadi 150. Kwa kuwa isotopu ya pili imara yenye idadi sawa ya molekuli haiwezi kuwepo, vipengele 43 na 61 lazima iwe na wawakilishi tu wasio na utulivu. Hakuna shaka kwamba vipengele 43 na 61 viliwahi kuwepo duniani kwa wingi wa kutosha. Wakati mfumo wetu wa jua ulipoibuka, vitu vyote viliundwa kupitia mchanganyiko wa protoni na neutroni. Walakini, wakati wa uwepo wa Dunia - miaka bilioni 4.6 - wawakilishi wao wasio na msimamo walipotea kabisa. Isipokuwa ni vile vitu vyenye mionzi ambavyo vinaweza kujazwa tena kila mara ndani ya safu ya asili ya mionzi, kwa sababu dutu kuu - urani au thoriamu - bado zipo Duniani, kwa sababu ya nusu ya maisha yao ya mabilioni ya miaka. Vipengele 43 na 61 havijumuishi mfululizo huu wa asili wa mionzi. Ikiwa tu isotopu ya muda mrefu ya vitu hivi ingepatikana ndipo mtu anaweza kutumaini kugundua athari zake za radiokemikali.
    Wakati wanasayansi wengine walipokuwa bado wanatafuta transuraniums ya uwongo, watafiti wengine walifanikiwa kupata vipengele vilivyotamaniwa vya 43 na 87. Hii hapa hadithi ya ugunduzi wao... Mnamo 1936, Emilio Segre alimwacha Fermi na wenzake baada ya ndoa yake na kwenda Palermo, the mji mkuu wa zamani wa Sicily. Katika chuo kikuu huko alipewa mwenyekiti wa fizikia. Huko Palermo, kwa majuto yake makubwa, Segre hakuweza kuendelea na utafiti ulioanza na Fermi. Chuo kikuu hakikuwa na vifaa vyovyote vya utafiti wa mionzi. Baada ya kufanya uamuzi haraka, mwanasayansi wa Italia alikwenda Amerika kufahamiana na Chuo Kikuu cha California huko Berkeley, ambacho kilikuwa maarufu kwa vifaa bora. Wakati huo, kimbunga pekee ulimwenguni kilikuwa hapo. "Vyanzo vya radioactivity ambavyo niliona vilikuwa vya kushangaza sana kwa mtu ambaye hapo awali alifanya kazi na vyanzo vya Ra-Be," mwanafizikia alikumbuka.
    Segrè alipendezwa sana na bamba la kugeuza cyclotron. Ilibidi kuelekeza mtiririko wa chembe zilizoharakishwa katika mwelekeo unaohitajika. Kwa sababu ya migongano na chembe zenye nguvu nyingi - deuteroni ziliharakishwa - sahani hii ikawa moto sana. Kwa hiyo, ilipaswa kufanywa kutoka kwa chuma cha refractory - molybdenum. Mgeni kutoka Italia alielekeza umakini wake kwa molybdenum hii ya metali, iliyopigwa na deuteroni. Segre alipendekeza kwamba isotopu za kipengele 43 ambacho bado hakijajulikana zinaweza kuundwa kutoka kwa molybdenum, kipengele cha 42, kama matokeo ya kupigwa kwa mabomu na deuterons Labda, kulingana na equation.
    Mo + D = X + n
    Molybdenum ya asili ni mchanganyiko wa isotopu sita thabiti. Segre alipendekeza: vipi ikiwa mojawapo ya isotopu sita za mionzi zinazowezekana za kipengele cha 43, ambacho molybdenum inaweza kugeuka kinadharia - angalau moja - iligeuka kuwa ya muda mrefu ya kutosha kuhimili safari ya baharini kwenda Sicily. Kwa mwanafizikia wa Italia alikusudia kutafuta kipengele cha 43 tu katika taasisi katika nchi yake.
    Mtafiti alianza safari yake ya kurudi, akiwa na mfukoni mwake kipande cha sahani ya molybdenum kutoka kwa cyclotron ya Berkeley. Mwisho wa Januari 1937, alianza utafiti kwa msaada wa mineralogist na mwanakemia uchambuzi Perrier. Zote mbili, kwa kweli, zilipata atomi za mionzi ambazo mali yake ya kemikali inaweza kuwekwa kati ya manganese na rhenium. Idadi ya ecamanganese ambayo ilifufuliwa kwa njia ya bandia duniani tena kwa shukrani kwa fikra ya uchunguzi wa mwanadamu ilikuwa ndogo sana: kutoka 10-10 hadi 10-12 g ya kipengele cha 43!
    Wakati, mnamo Julai 1937, Segret na Perrier waliripoti juu ya usanisi wa kitu cha kwanza cha bandia, kilichotoweka kwa muda mrefu Duniani, ilikuwa siku ambayo ilishuka katika historia. Kwa kipengele cha 43, jina sahihi sana lilipatikana baadaye: technetium, inayotokana na technetos ya Kigiriki - bandia. Je! itawezekana kuipata kwa idadi kubwa na kuishikilia mikononi mwako? Hivi karibuni iliwezekana kujibu swali hili vyema wakati iligunduliwa kuwa mgawanyiko wa uranium hutoa isotopu 43 na mavuno mengi. Isotopu yenye idadi kubwa ya 101 na nusu ya maisha ya dakika 14 ilivutia tahadhari maalum. Ilichukuliwa kuwa dutu ya Fermi iliyo na nusu ya maisha ya dakika 13, kipengele cha kufikiria 93, kilipaswa kuwa isotopu ya kipengele cha 43.
    Mfululizo wa asili wa mionzi una fomu ya uhakika - hakuna mtu mwingine aliyethubutu kutilia shaka hili, haswa baada ya kitambulisho kikubwa cha uranium-235 na Dempster. Walakini, kulikuwa na hatua dhaifu katika safu ya urani - actinium. Zaidi ya miaka ishirini imepita tangu "kutokuwa sahihi" kubainishwe katika safu hii, ambayo ilikuwa karibu kusahauliwa. Huko nyuma mnamo 1913/1914, mwanakemia wa Kiingereza Cranston na watafiti wa radioactivity wa Austria Mayer, Hess na Paneth walijikwaa juu ya hitilafu hii walipokuwa wakisoma actinium. Kama mtoaji wa beta, actinium inajulikana kubadilika kuwa radioactinium, ambayo ni, isotopu ya thoriamu. Wanasayansi waliposoma mchakato wa mabadiliko, daima waliona mionzi dhaifu ya alpha. Shughuli hii ya mabaki (takriban 1%) pia iligunduliwa na Otto Hahn katika majaribio ya utengenezaji wa actinium safi. "Singeweza kujieleza kuambatanisha umuhimu na kiasi hiki kidogo," Khan alisema baadaye. Aliamini kuwa kuna uwezekano mkubwa ni uchafu.
    Miaka mingi baadaye. Mwanasayansi wa Ufaransa Marguerite Perey, mfanyakazi wa Taasisi maarufu ya Radium huko Paris, alifuata tena njia hii, akasafisha kwa uangalifu sehemu za actinium na mnamo Septemba 1939 aliweza kuripoti kutengwa kwa isotopu mpya ya mionzi. Ilikuwa ni kipengele cha 87 kilichokosekana kwa muda mrefu, bidhaa hiyo ya ziada inayotoa alpha inayotoa mabaki ya shughuli ya asilimia moja ya actinium. Madame Perey alipata tawi katika safu iliyokamilishwa tayari, kwa isotopu ya kipengele 87 inageuka kuwa actinium X kwa njia sawa na radioactinium inayojulikana. Kwa pendekezo la Perey, kipengele cha 87 kiliitwa francium kwa heshima ya nchi yake.
    Kweli, wanakemia hadi leo hawajapata mafanikio makubwa katika kujifunza kipengele cha 87. Baada ya yote, isotopu zote za Kifaransa ni za muda mfupi na kuoza ndani ya milliseconds, sekunde au dakika. Kwa sababu hii, kipengele kimebakia "kisichovutia" kwa tafiti nyingi za kemikali na matumizi ya vitendo. Ikiwa ni lazima, hupatikana kwa bandia. Bila shaka, francium pia inaweza "kupatikana" kutoka kwa vyanzo vya asili, lakini hii ni ahadi ya shaka: 1 g ya urani ya asili ina 10[-18] g ya francium tu!
    Jedwali la upimaji lilipogunduliwa, vipengele 23 havikuwepo, sasa ni viwili tu vinavyokosekana: 61 na 85. Je, uwindaji wa vipengele uliendeleaje? Katika msimu wa joto wa 1938, Emilio Segra alikwenda tena Berkeley. Alikusudia kusoma isotopu za muda mfupi za kipengele cha 43. Bila shaka, utafiti huo ulipaswa kufanywa kwenye tovuti. Isotopu zilizo na maisha mafupi ya nusu hazingeweza "kuishi" safari ya kwenda Italia. Mara tu alipofika Berkeley, Segre alijifunza kwamba kurudi Italia ya kifashisti ilikuwa haiwezekani kwake kutokana na ugaidi wa rangi. Segrè alibaki Berkeley na kuendelea na kazi yake huko.
    Huko Berkeley, ikiwa na cyclotron yenye nguvu zaidi, iliwezekana kuharakisha chembe za alpha kwa nishati ya juu. Baada ya kushinda kile kinachoitwa kizingiti cha mwingiliano wa Coulomb, chembe hizi za alpha ziliweza kupenya hata viini vya atomi nzito. Sasa Segre aliona fursa ya kubadilisha bismuth, kipengele cha 83, kuwa kipengele cha 85 kisichojulikana. Pamoja na Waamerika Corson na Mackenzie, alishambulia viini vya bismuth kwa chembe za alpha kwa nishati ya 29 MeV kutekeleza mchakato ufuatao:
    Bi + Yeye = X + 2n
    Mwitikio huo ulitimia. Watafiti walipomaliza kazi yao ya kwanza ya pamoja, mnamo Machi 1, 1940, walionyesha kwa uangalifu wazo "la uwezekano wa utengenezaji wa isotopu ya mionzi ya kipengele 85." Mara tu baada ya hayo, walikuwa tayari na uhakika kwamba kipengele cha 85 kilikuwa kimetolewa kwa njia ya uwongo kabla ya kupatikana katika maumbile. Mwisho ulikuwa na bahati ya kufanywa miaka michache tu baadaye na Mwingereza Leigh-Smith na Minder wa Uswizi kutoka Taasisi ya Bern. Waliweza kuonyesha kuwa kipengele cha 85 kinaundwa katika safu ya mionzi ya thoriamu kama matokeo ya mchakato wa upande. Kwa kipengele kilicho wazi walichagua jina la Anglo-Helvetius, ambalo lilikosolewa kama upuuzi wa maneno. Mtafiti wa Austria Karlik na mshiriki wake Bernert hivi karibuni walipata kipengele cha 85 katika mfululizo mwingine wa mionzi ya asili, pia kama bidhaa ya ziada. Hata hivyo, haki ya kutoa jina kwa kipengele hiki, ambacho kinapatikana tu katika athari, kilibakia na Segrè na washiriki wake: sasa inaitwa astatine, ambayo ina maana isiyo imara kwa Kigiriki. Baada ya yote, isotopu imara zaidi ya kipengele hiki ina nusu ya maisha ya masaa 8.3 tu.
    Kufikia wakati huu, Profesa Segre pia alikuwa akijaribu kuunganisha kipengele cha 61. Wakati huo huo, ikawa wazi kwamba majirani wote wa kipengele hiki kwenye meza ya mara kwa mara, neodymium na samarium, walikuwa dhaifu wa mionzi. Mara ya kwanza hii ilionekana kuwa ya kushangaza, kwani wakati huo iliaminika kuwa mionzi ilikuwa ya asili katika vitu vizito zaidi. Neodymium, kipengele cha 60, kilitoa miale ya beta na kwa hivyo lazima kiwe kimegeuzwa kuwa kipengele cha 61. Ukweli kwamba kipengele hiki cha kemikali kisichojulikana bado hakingeweza kutengwa pengine kilitokana na uozo wake wa haraka wa mionzi. Nini cha kufanya? Hapa suluhisho lilikuwa tena kupata kipengee unachotaka. Kwa kuwa kipengele cha 61 hakikuweza kupatikana katika asili, wanafizikia walijaribu kuunganisha.
    Mnamo mwaka wa 1941/42, wanasayansi Lowe, Poole, Quill na Kurbatov kutoka Chuo Kikuu cha Jimbo la Ohio walishambulia kipengele cha adimu cha dunia cha neodymium na deuteroni zilizoharakishwa kwa kimbunga. Waligundua isotopu za mionzi za kipengele kipya, ambacho waliita cyclonium. Walakini, hii ilikuwa sehemu tu iliyobaki kwenye filamu.
    Mafanikio ya Emilio Segra yalikuwa yapi? Aliwasha praseodymium, kipengele cha 59, na miale ya alfa Hata hivyo, usindikaji wa isotopu za kipengele cha 61 ambacho kwa hakika aliunganisha kiligeuka kuwa ngumu sana. Kutengwa kwao na vitu vingine vya adimu vya dunia kulishindwa.
    Utafiti mmoja ambao haujakamilika uliripotiwa kutoka Ufini. Huko nyuma mnamo 1935, mwanakemia Eremetse alianza kuchanganua mkusanyiko wa mchanganyiko wa samariamu na oksidi za neodymium kwa maudhui asilia ya kipengele cha 61. Tani kadhaa za apatite zilichakatwa kwa kusudi hili.
    Hatua ya kwanza ya mapambano ya kipengele cha 61 ilikuwa na matokeo ya sare. Haikuwezekana hata kukubali jina lililopendekezwa "cyclonium".

    Vipengele vya kemikali vilivyounganishwa (bandia).- vipengele vilivyotambuliwa kwanza kama bidhaa ya awali ya bandia. Baadhi yao (vipengele nzito vya transuranic, transactinoids zote) hazipo kwa asili; vipengele vingine viligunduliwa baadaye kwa wingi wa kufuatilia kwenye ukoko wa dunia (technetium, promethium, astatine, neptunium, plutonium, americium, curium, berkelium, californium), kwenye picha za nyota (technetium na ikiwezekana promethium), kwenye ganda la supernovae ( californium na, pengine bidhaa za kuoza kwake ni berkelium, curium, americium na nyepesi zaidi).

    Kipengele cha mwisho kilichopatikana katika asili kabla ya kuunganishwa kwa njia ya bandia kilikuwa francium (1939). Kipengele cha kwanza cha kemikali kilichoundwa kilikuwa technetium mnamo 1937. Kufikia mwaka wa 2012, vipengele hadi ununoctium yenye nambari ya atomiki 118 vimeunganishwa kwa muunganisho wa nyuklia au mpasuko, na majaribio yamefanywa ili kuunganisha vipengele vifuatavyo vizito zaidi vya transuranium. Mchanganyiko wa transactinoids mpya na superactinoids unaendelea.

    Maabara maarufu zaidi ambayo yameunganisha vipengele kadhaa vipya na makumi kadhaa au mamia ya isotopu mpya ni Maabara ya Kitaifa. Lawrence Berkeley na Maabara ya Kitaifa ya Livermore nchini Marekani, Taasisi ya Pamoja ya Utafiti wa Nyuklia katika USSR/Russia (Dubna), Kituo cha Ulaya cha Helmholtz cha Utafiti wa Ion nzito nchini Ujerumani, Maabara ya Cavendish ya Chuo Kikuu cha Cambridge nchini Uingereza, Taasisi ya Utafiti wa Kimwili na Kemikali nchini Japani na zingine za hivi karibuni Kwa miongo kadhaa, timu za kimataifa zimekuwa zikifanya kazi juu ya usanisi wa vitu katika vituo vya Amerika, Ujerumani na Urusi.

    • 1 Kufungua vipengele vilivyounganishwa kulingana na nchi
      • 1.1 USSR, Urusi
      • 1.2 Marekani
      • 1.3 Ujerumani
      • 1.4 Vipaumbele vinavyopingwa na matokeo ya pamoja
        • 1.4.1 Marekani na Italia
        • 1.4.2 USSR na USA
        • 1.4.3 Urusi na Ujerumani
        • 1.4.4 Urusi na Japan
    • 2 Vidokezo
    • 3 Viungo

    Ugunduzi wa vipengele vilivyounganishwa kulingana na nchi

    USSR, Urusi

    Vipengele vya nobelium (102), flerovium (114), ununpentium (115), livermorium (116), ununseptium (117), ununoctium (118) ziliunganishwa katika USSR na Urusi.

    Marekani

    Nchini Marekani, vipengele vya promethium (61), astatine (85), neptunium (93), plutonium (94), americium (95), curium (96), berkelium (97), californium (98), einsteinium (99) , fermium (100), mendelevium (101), seaborgium (106).

    Ujerumani

    Vipengele vya hassium (108), meitnerium (109), darmstadtium (110), roentgenium (111), na copernicium (112) viliunganishwa nchini Ujerumani.

    Vipaumbele vinavyopingwa na matokeo ya pamoja

    Kwa idadi ya vipengele, kipaumbele kinaidhinishwa kwa usawa kulingana na uamuzi wa tume ya pamoja ya IUPAC na IUPAP au kinasalia kuwa na utata:

    Marekani na Italia

    Technetium (43) - juhudi shirikishi zinazozalishwa katika kiongeza kasi huko Berkeley, California na kutambuliwa kwa kemikali huko Palermo, Sicily.

    USSR na USA

    Lawrencium (103), rutherfordum (104), dubnium (105).

    Urusi na Ujerumani

    Borius (107).

    Urusi na Japan

    Ununtriy (113).

    Vidokezo

    1. Emsley John. Vitalu vya Ujenzi vya Asili: Mwongozo wa A-Z kwa Vipengele - New York, NY: Oxford University Press, 2011. - ISBN 978-0-19-960563-7.
    2. Taasisi huko Dubna ikawa ya nne ulimwenguni kwa idadi ya isotopu zilizogunduliwa
    3. Nafasi ya isotopu inaonyesha eng maabara kuu.
    4. http://flerovlab.jinr.ru/rus/elements.html
    5. Jina la muda la kipengele cha 115; jina Langevinia limependekezwa.
    6. Jina la muda la kipengele cha 117;
    7. Jina la muda la kipengele cha 118; Jina la Moscovian lilipendekezwa.
    8. R. C. Barber et al. Ugunduzi wa vipengele vya transfermium (Kiingereza) // Kemia Safi na Inayotumika. - 1993. - T. 65. - Nambari 8. - P. 1757-1814.
    9. Hivi majuzi nimelazimika kuandika mara kwa mara juu ya hali hiyo na ukiukaji wa kipaumbele cha wanasayansi wa Soviet katika muundo wa uzani mkubwa.
    10. Kuhusu ulinzi wa kipaumbele
    11. Kemia: Jedwali la Muda: darmstadtium: habari za kihistoria
    12. http://element114.narod.ru/Projects/ao-iupac.html
    13. Kuhusu ulinzi wa kipaumbele
    14. Jina la muda la kipengele cha 113; Majina ya becquerelia, japonium, rykenium, na nihonium yamependekezwa.