Kiekvienas elementas turi savitą atominį skaičių. Atominis skaičius reiškia protonų skaičių branduoliuose. Izotopai turi tą patį protonų skaičių, tai yra, jie yra tas pats elementas, bet skirtingas neutronų skaičius. Pavyzdžiui, anglis turi tris izotopus – anglies-12, anglies-13 ir anglies-14. Kiekvienas iš jų turi šešis protonus, bet turi atitinkamai šešis, septynis ir aštuonis neutronus. Kalbant apie izotopus, tai gana nuobodu, o kai kurie turi puikių savybių.
10. Telūro-128 pusinės eliminacijos laikas yra neįtikėtinai ilgas.
Telūras yra 52 numeris periodinėje lentelėje ir yra sidabrinis metaloidinis elementas. Jis taip pat yra šiek tiek toksiškas, todėl stenkitės su juo nežaisti. Jis turi 8 izotopus, ir vienas iš jų, telūras-128, iš tikrųjų užsidirbo Gineso pasaulio rekordas dėl to, kad jis turi stulbinančiai ilgą pusinės eliminacijos laiką.
Skaičius buvo apskaičiuotas kaip 2,2 x (10 iki 24) metų. Daugeliui iš mūsų tai neaiškus skaičius, todėl galite jį išreikšti kitais būdais. Tai 160 trilijonų kartų didesnis nei pačios Visatos amžius. Visata yra beveik 14 milijardų metų senumo, todėl telūro-128 pusinės eliminacijos laikas yra maždaug toks pat artimas amžinybei, kaip ir visko, ką galite rasti gamtoje.
9. Astato izotopų skilimas akies mirksniu
Priešingame spektro gale nei telūras, astatino pusinės eliminacijos laikas apskritai nėra ilgas. 85 vieta periodinėje lentelėje taip pat yra daugiausia retas elementas Žemėje: Bet kuriuo metu planetoje yra tik apie 25 gramai. Kodėl taip retai? Tai vėl tie patys pusinės eliminacijos periodai.
Ilgiausiai gyvenantis astatino izotopas yra astatinas-210, jo pusinės eliminacijos laikas yra 8,1 valandos. Iš viso yra 32 izotopai ir nė vienas iš jų nėra stabilus. Trumpiausias yra astatinas-213, kurio gyvenimo trukmė yra 125 nanosekundės . Taip pat buvo sakoma, kad astatino radioaktyvumas yra toks stiprus, kad jis iš tikrųjų sunaikina save.
Visi izotopai yra radioaktyvūs ir gali būti suformuoti iš bismuto laboratorijoje. Jie kartais naudojami kaip radioaktyvūs atsekamieji elementai, tačiau, išskyrus tai, jie mažai naudojami mokslo pasaulyje.
8. Auksas turi 41 izotopą, tačiau tik vienas iš jų yra stabilus
Auksas yra labai gerai žinomas elementas, kurį dauguma iš mūsų mielai sutiktų laukinėje gamtoje. Jis labai vertingas ir nerūdija kaip daugelis kitų metalų. Mažiau žinoma, kad iš tikrųjų yra 41 žinomas metalo izotopas. Tas, kurį mes žinome ir kurio trokštame, yra auksas-197, ir jis yra vienintelis stabilus izotopas, kuris yra aukso spalvos. Likę 40 yra radioaktyvūs.
Įdomu tai, kad auksas yra 197 stebėjimo požiūriu stabilus . Tai reiškia, kad mokslas teigia, kad jis turėtų būti radioaktyvus, tačiau jo stebėjimas nepateisina šio pažado. Taigi, net jei tikitės, kad jis bus radioaktyvus, taip nėra. Apskritai tai buvo naudinga beveik kiekvienai ekonomikai istorijoje.
7. Germanis-72 vyksta neįprastas fazinis perėjimas
Germanis yra 32-as periodinės lentelės elementas ir kitas metaloidas, kertantis liniją tarp metalo ir nemetalų. Jį sudaro penki stabilūs izotopai, o germanis-76 yra ilgiausias iš jų, jo pusinės eliminacijos laikas yra apie 130 milijardų kartų didesnis už Visatos amžių. Tačiau tai nėra pats įdomiausias izotopas. Kalbant apie germanis, tai izotopas 72, kuris, pradėdamas kaisti, pasižymi labai neįprasta savybe.
Suprantame, kad tam tikri dalykai nutinka atomams, kai medžiaga veikiama šiluma. Kaip ir vanduo, šiluma sužadina atomus ir skatina juos greičiau judėti. Bet kas vyksta pačių atomų viduje? Germanis-72 įrodo, kad tai nėra taip akivaizdu, kaip manote.
Germanis turi 32 protonus, o germanis 72 – 40 neutronų. Šie protonai sudaro stiprias poras, kurios tampa silpnesnės, kai atomas įkaista. Tai prasminga mūsų vandens pavyzdyje. Problema ta, kad tam tikru momentu nutinka kažkas neįprasto. Kai temperatūra tampa pakankamai aukšta, ryšys tarp protonų porų vėl sustiprėja . To priežastis yra kažkas, kas vadinama fazės pasikeitimu. Stabilizacija įvyksta prasidėjus perėjimui, o vėliau vėl susilpnėja, kai temperatūra toliau kyla.
6. Iron-60 buvo rasta Antarkties sniege
Visi žino geležį, vieną gausiausių elementų pasaulyje, tokią svarbią, kad jos vardu pavadino visą šimtmetį. Be geležies visi mūsų magnetai nukristų ant grindų, jau nekalbant apie mūsų nesugebėjimą pagaminti beveik visko, ką gaminame iš metalo pasaulyje. Apskaičiuota , pasaulyje yra apie 800 milijardų tonų nerafinuotos geležies rūdos, kurioje yra 230 milijardų tonų geležies, todėl turime šiek tiek padirbėti.
Yra keturi stabilūs geležies izotopai ir 24 radioaktyvūs izotopai. Vienas iš jų, geležis-60, yra stabiliausias, jo pusinės eliminacijos laikas yra apie 2,6 mln. Tai taip pat niekur neatsiranda. Jei norite savo geležies-60, turėsite eiti jo medžioti, nes jis sukurtas per žvaigždžių sprogimus, o tai reiškia, kad jis sprogsta kaip supernova. Kai žvaigždė sprogsta, geležis-60 patenka į visatą, o nedideli kiekiai kartais patenka į Žemę. Kai kurie iš jų netgi buvo rasti Antarkties sniegas . Iš 500 kilogramų gryno sniego, surinkto ieškant mėginių, mokslininkai atrado penkis geležies-60 atomus. Izotopas pirmą kartą Žemėje buvo aptiktas vos prieš 23 metus kai kuriose giliavandenėse dirvožemio nuosėdose.
5. Plutonis-244 buvo rastas vandenyno dugne
Kaip ir geležis-60, plutonis-244 nėra iš niekur atsirandantis izotopas. Skirtingai nuo geležies, nėra plutonio izotopų, prie kurių norėtumėte priartėti per arti. Iš viso jų yra 20 ir visi jie yra radioaktyvūs, tačiau stabiliausias yra plutonis-244.
Buvo rasta plutonio-244 pėdsakų vandenyno dugnas 2021 m., ir manoma, kad jis nukeliavo gana ilgą atstumą, kad čia patektų. Plutonis-244 gaminamas gana sudėtingomis sąlygomis. Šiuo atveju plutonis susidarė, kai dviejų žvaigždžių susidūrimas , dėl kurio įvyko galingas sprogimas. Taip pat tikėtina, kad jis susidarys supernovose kartu su geležimi-60.
Plutonis-244 visai nėra izotopas, kurį galime lengvai sukurti Žemėje. Branduoliniai reaktoriai gamina skirtingus izotopus, bet kai plutonis-242 virsta 243, jo pusinės eliminacijos laikas yra tik kelios valandos ir negali virsti 244. Buvo iškelta teorija, kad branduolinio ginklo sprogimas gali sukelti 244, bet tai lieka tik teorija ir nebuvo laikomasi.
4. Magnis-18 suyra prieš susidarydamas
Matėme, kad astatino pusinės eliminacijos laikas yra labai trumpas, tačiau mokslininkai sukūrė magnio izotopą, kuris yra toks nestabilus, kad jo beveik neįmanoma stebėti. Paprastai magnis turi tris stabilius izotopus ir 19 nestabilių.
Iš nestabilių magnis-18 ir magnis-19 yra ypač įdomūs dėl savo neįtikėtinai trumpo gyvenimo trukmės. Magnio-19 pusinės eliminacijos laikas 5 pikosekundės . Tai yra penkios trilijonosios sekundės dalys. Jei atrodo, kad tai trumpas laiko tarpas, ir taip yra, pasiruoškite magnio-18.
Magnis-18 nebuvo tinkamai išmatuotas, nes jo tarnavimo laikas yra maždaug vienas sekstilijoną sekundės dalį . Jis taip greitai subyra, kad elektronai net negali sutvarkyti aplink esančių elektronų, kad taptų tikru atomu. Tai tik branduolys, o paskui suyra. Tai reiškia, kad mokslininkai negali jo tiesiogiai tyrinėti, o tiesiog stebėti, ką jis padarė per trumpą egzistavimo laiką.
3. Pasaulyje yra tik 500 g natūralaus prometio.
Prometis yra išskirtinai retas elementas, neturintis stabilių izotopų, nors turi 38 nestabilius izotopus. Jis skleidžia rentgeno spindulius ir yra stebėtinai retas. Šiuo metu visoje planetoje galite rasti visko apie vieną svarą natūralus prometis. Tačiau mes taip pat galime tai padaryti laboratorijoje, bombarduodami uraną-235 ir neodimį-147 neutronais.
1902 m. čekų chemikas Boguslavas Braunas pasiūlė, kad prometis turėtų egzistuoti kartu su dar šešiais neatrastais elementais, o jo spėjimas pasitvirtino po kelerių metų, kai Henris Moseley patvirtino, kad periodinėje lentelėje turėtų būti kažkas tarp neodimio ir samariumo. atominis sveriantis 61. Prireikė dar 20 metų paieškų, kol buvo nustatyta, kad ir koks būtų elementas 61, jis neturės stabilių izotopų.
Po ilgus metus trukusių paieškų prometis pagaliau buvo atrastas ne gamtoje, o laboratorijoje, kai mokslininkai suprato, kad gali sukurti elementus ir jų izotopus.
Manote, kad kažkas tokio reto ir taip pat radioaktyvaus būtų naudingas visame pasaulyje, bet klystate. Vietoj to, jis daugiausia naudojamas tokiems dalykams kaip žėrintys dažai ir branduolinės baterijos.
2. Stroncis-90 jūsų organizme apdorojamas kaip kalcis.
Stroncis yra šarminių žemių metalas ir užima 38 vietą periodinėje lentelėje. Jis turi 4 stabilius gamtoje aptinkamus izotopus, taip pat 32 nestabilius. Iš šių izotopų reikia saugotis stroncio-90, nes tai šiek tiek sudėtinga.
Stroncis-90 yra labai reaktyvus ir gali generuoti šilumą. Dėl šios reakcijos jis naudingas kaip a energijos šaltinis , ir jis naudojamas nuotolinėse oro stotyse ir net erdvėlaiviuose, taip pat medicinos pramonėje. Nors tai nėra stabilus izotopas, kuris atsiranda gamtoje, tai yra šalutinis branduolio dalijimosi produktas, iš kurio gaunama didžioji dalis pasaulio atsargų, nors jis taip pat buvo pagamintas atliekant branduolinių ginklų bandymus šeštajame dešimtmetyje.
Akivaizdu, kad dėl jo radioaktyvumo stroncio-90 reikėtų vengti, tačiau jis gali klastingai susirgti, jei su juo liečiasi. Jo galima įkvėpti , bet į organizmą gali patekti ir per užterštą maistą bei vandenį. Patekęs į vidų, jūsų kūnas jį apdoros taip pat, kaip kalcį. Tai reiškia, kad radioaktyvusis stroncis prasiskverbs į jūsų dantis ir kaulus. Kai jis tampa jūsų dalimi, jis gali sukelti kaulų vėžį, kaulų čiulpų vėžį ir minkštųjų audinių vėžį aplink radioaktyviąsias dalis.
1. Tritis yra vienas brangiausių dalykų Žemėje.
Vandenilis yra labiausiai paplitęs elementas visatoje, turintis septynis izotopus, nors gamtoje pasitaiko tik trys. Pastarąjį, vandenilį-3, mes vadiname tričiu, jis yra tiek retas, kiek vertingas. Jis gali natūraliai susidaryti atmosferoje, kai kosminiai spinduliai, pataikyti į azotą , bet susidaro tik pėdsakai. Jis taip pat gaminamas branduolinių sprogimų metu ir kaip branduolinių reaktorių šalutinis produktas.
Tritis naudojamas branduolinių ginklų gamyboje, taip pat gamybai šviečiantys ciferblatai ir įvairiems mokslo bei tyrimų tikslams. Svaras už svarą, tai taip pat viena vertingiausių medžiagų žemėje. Pavyzdžiui, gramas gryno aukso gali kainuoti apie 70 USD, priklausomai nuo daugelio veiksnių. Gramas platinos gali kainuoti apie 40 USD. Gramas kokaino gali kainuoti apie 120 USD, priklausomai nuo to, kur jį perkate. Ką apie gramą tričio? Tai jums kainuos maždaug 25 000 USD .
Apie keturis gramus tričio yra naudojami branduoliniuose ginkluose padidinti efektyvumą ir padaryti ginklą destruktyvesnį, bet tuo pačiu ir lengvesnį.
