إلى يومنا هذا يعتبر عنصر الرصاص ذو العدد الذري (82) هو أكثر العناصر استقرارًا إلى الآن. فجميع العناصر ذات الذرات العداد الذرية الأعلى من الرصاص لها نوى غير مستقرة، بسبب ضعف تماسك القوة النووية، وبالتالي ستصل هذه العناصر لمرحلة الاضمحلال الإشعاعي لتقليل عددها الذري ليوازي العدد الذري (82) أو أقل. لكن بعض هذه العناصر عالية الأعداد الذرية تمتلك نصف عمر أكبر بمليار مرة من عمر الكون حاليًّا. فالبزموث (83) غير مستقر لكن نصف عمره 1.9 × 1019 سنة، مما يجعله يدوم في الكون. كما أن النظير الأطول عمراً للثوريوم (90) له نصف عمر يبلغ 1.4 × 1010 سنوات وسيبقى معنا لبلايين السنين القادمة. أطول نظير لليورانيوم عمراً (العدد الذري 92) له نصف عمر 4.5 × 109 سنوات، يليه البلوتونيوم (94)، بنصف عمر 7.9 × 107 سنوات والكوريوم (96)، نظائره الأكثر استقرارًا نصف عمر 1.6 × 107 سنة. مع زيادة العدد الذري بعد الكوريوم، تقل فترة نصف عمر العناصر بصورة سريعة إلى أيام ثم دقائق. يبلغ عمر النصف لأينشتينيوم (99) في أكثر حالاته ثباتًا 1.3 سنة، بينما يبلغ نصف عمر النوبليوم (102) 2.8 ساعة ونصف عمر الكوبرنيسيوم (112) لمدة 20 دقيقة. أعلى عنصر تم التعرف عليه حاليًا هو أوغانيسون (118)، حيث يبلغ نصف عمر النظير المنتج 5 مللي ثانية.
يشير سلوك العناصر الأكبر إلى إمكانية وجود "جزيرة استقرار" في العناصر الأثقل في الجدول الدوري. وقد افترض وجودها لأول مرة في الستينيات، بناءً على نماذج القذائف النووية. المفهوم هو أن العناصر فائقة الثقل مع نوى 108 و 114 و 120 و 126 بروتونًا، مع حوالي 184 نيوترونًا، سيكون لها خصائص فريدة تزيد من الاستقرار. وذلك لأن هذه الأعداد من البروتونات والنيوترونات داخل النوى ستؤدي إلى وجود طاقات ارتباط قوية جدًا ،بالإضافة إلى ذلك من المتوقع أن تؤدي الطبيعة فائقة الثقل لهذه النوى إلى تشويه النواة، مع اعتماد أشكال مثيرة للاهتمام مثل الفقاعة ذات الثقب في المنتصف، والتي ستمنح مزيدًا من الاستقرار.
ومن المتوقع أن يوفر هذا الاستقرار لتلك العناصر فائقة الثقل فترات نصف عمر طويلة بما يكفي لتواجدها خارج المختبر. لم تتم ملاحظة مثل هذه الأشكال بعد، ولكن تم تأكيد الزيادة في نصف العمر في عناصر العدد الذري الكبيرة هذه مع اقتراب عدد النيوترونات من 184. يعتبر العنصر الافتراضي أونبيهكسيوم 310 (126) أحد أفضل العناصر المرشحة في جزيرة الاستقرار لأنه سيحتوي على 126 بروتونًا و 184 نيوترونًا -وهو ضعف الرقم السحري من حيث نظرية غلاف النوى - ومن المرجح أن يستمر طويلاً. اقتُرح أن هذه العناصر فائقة الثقل يجب أن يكون لها نصف عمر يتراوح من دقائق إلى أيام، حيث اقترح البعض ملايين السنين.
إذا تم تأكيد جزيرة الاستقرار هذه، فإنها ستوسع الجدول الدوري إلى صف جديد من العناصر وتفتح إمكانية أخرى لجزيرة استقرار ثانية موجودة عندما يصل العدد الذري إلى 164. تشير إمكانات جزر الاستقرار هذه ووجود عناصر فائقة الثقل إلى أن الجدول الدوري يمكن أن يمتد إلى أجل غير محدد.
المراجع:
62 مشاهدة
