D. I. Mendeleyevning elementlar davriy jadvalidagi yangi kashf etilgan elementlar

D.I.MENDELEYeVNING ELEMENTLAR DAVRIY JADVALIDAGI YANGI KASHF ETILGAN ELEMENTLAR

 

1940 yilda sovet olimlari G. N. Flerov va K. A. Petrjak uranning boʻlinishi oʻz-oʻzidan sodir boʻlishi mumkinligini isbotladilar. Shunday qilib, tabiatda sodir bo'ladigan radioaktiv o'zgarishlarning yangi turi - uranning o'z-o'zidan bo'linishi kashf qilindi. Bu juda muhim kashfiyot edi.

Biroq, 1930-yillarda transuranlar bo'yicha olib borilgan tadqiqotlarni xato deb e'lon qilish noto'g'ri.
Uran ikkita asosiy tabiiy izotopga ega: uran-238 (sezilarli darajada ustun) va uran-235. Ikkinchisi asosan sekin neytronlar ta'sirida parchalanadi, birinchisi esa neytronni o'zlashtirib, faqat og'irroq izotopga - uran-239 ga aylanadi va bu yutilish qanchalik kuchli bo'lsa, neytronlarni bombardimon qilish tezroq bo'ladi. Shu sababli, transuranlarni sintez qilish bo'yicha birinchi urinishlarda neytronlarning sekinlashuvi ta'siri tabiiy uranni o'z ichiga olgan nishonni "o'qqa tutish" paytida va bo'linish jarayoni ustunlikka olib keldi.
Ammo neytronni o'ziga singdirgan uran-238 transuran elementlarining hosil bo'lish zanjirini keltirib chiqarishi kerak edi. 93-element atomlarini bo'linish bo'laklarining eng murakkab tartibsizliklarida ushlab turishning ishonchli usulini topish kerak edi. Massasi nisbatan kichikroq bo'lib, uranni bombardimon qilish jarayonida bu bo'laklar 93-elementning juda massiv atomlariga qaraganda uzoq masofalarga uchib ketgan bo'lishi kerak (uzunroq yo'lga ega).
Bu mulohazalar Kaliforniya universitetida ishlagan amerikalik fizik E.Makmillanning tajribalari uchun asos bo'lgan. 1939 yil bahorida u uran parchalanish qismlarining yugurish uzunligi bo'ylab tarqalishini diqqat bilan o'rgana boshladi. U arzimas yo'l uzunligi bilan bo'laklarning kichik qismini ajratishga muvaffaq bo'ldi. Aynan shu qismda u yarim yemirilish davri 2,3 kun va nurlanish intensivligi yuqori bo'lgan radioaktiv moddaning izlarini topdi. Boshqa fragment fraksiyalarida bunday faollik kuzatilmadi. Makmillan ushbu modda X uran-239 izotopining parchalanish mahsuloti ekanligini ko'rsata oldi:
Ishga kimyogar F. Ableson qo'shildi. Ma’lum bo‘lishicha, yarimparchalanish davri 2,3 kun bo‘lgan radioaktiv moddani kimyoviy yo‘l bilan uran va toriydan ajratish mumkin va reniyga hech qanday aloqasi yo‘q. Shunday qilib, 93-element ekskarnatsiya bo'lishi kerak degan taxmin buzildi.
Neptuniyning muvaffaqiyatli sintezi (yangi element quyosh tizimidagi sayyora nomi bilan atalgan) 1940 yil boshida Amerikaning Physical Review jurnali tomonidan e'lon qilingan. Shunday qilib, transuran elementlarini sintez qilish davri boshlandi, bu juda ko'p bo'lib chiqdi. Mendeleyevning davriylik nazariyasini yanada rivojlantirish uchun muhim ahamiyatga ega.

40-yillarda. urandan ogʻirroq yana uchta element sintez qilingan: amerisiy (Amerika sharafiga), kuriy (M. va P. Kyuri sharafiga) va berkeliy (Kaliforniyadagi Berkli sharafiga). Yadro reaktorlarida maqsad neytronlar va a-zarralar tomonidan bombardimon qilingan plutoniy-239 va ameritsiy (uning nurlanishi berkeliy sinteziga olib keldi).
99 va 100 elementlarga o'tish uchun berkeliy va kaliforniyning og'irlik miqdorini to'plash uchun ehtiyot bo'lish kerak edi. Ulardan yasalgan nishonlarni a-zarralar bilan bombardimon qilish yangi elementlarni sintez qilish uchun zamin yaratdi. Ammo 97 va 98 elementlarning sintezlangan izotoplarining yarimparchalanish davri (soat va daqiqalar) juda qisqa bo'lib, bu ularning kerakli miqdorda to'planishiga to'siq bo'lib chiqdi. Yana bir usul ham taklif qilindi: plutoniyni intensiv neytron oqimi bilan uzoq muddatli nurlantirish. Ammo natijalarni ko'p yillar kutish kerak edi (berkeliyning izotoplaridan birini sof shaklda olish uchun plutoniy nishoni 6 yil davomida nurlangan edi!). Sintez vaqtini sezilarli darajada qisqartirishning yagona yo'li bor edi: neytron nurlarining kuchini keskin oshirish. Laboratoriyalarda bu mumkin emas edi.
Termoyadro portlashi yordamga keldi. 1952-yil 1-noyabrda amerikaliklar Tinch okeanidagi Eniwetok atollida termoyadroviy qurilmani portlatishdi. Portlash joyida bir necha yuz kilogramm tuproq yig'ildi, namunalar ko'rib chiqildi. Natijada 99 va 100 elementlarning mos ravishda eynshteyniy (A. Eynshteyn sharafiga) va fermiy (E. Fermi sharafiga) nomlari bilan atalgan izotoplarini aniqlash mumkin boʻldi.
Portlash paytida hosil bo'lgan neytron oqimi juda kuchli bo'lib chiqdi, shuning uchun uran-238 yadrolari juda qisqa vaqt ichida juda ko'p miqdordagi neytronlarni o'zlashtira oldi. Uranning bu o'ta og'ir izotoplari ketma-ket parchalanish zanjirlari natijasida eynshteyn va fermiy izotoplariga aylandi 
Mendeleyev 1955-yilda G.Siborg boshchiligida amerikalik fiziklar tomonidan sintez qilingan 101-kimyoviy elementni nomladi. Sintez mualliflari yangi elementni davriy tizimdan birinchi bo‘lib foydalangan buyuk rus kimyogari xizmatlarini e’tirof etib, “deb nomladilar. Ochilmagan kimyoviy elementlarning xossalarini bashorat qilish”. Olimlar undan nishon tayyorlash uchun yetarlicha eynshteyn to‘plashga muvaffaq bo‘lishdi (eynshteyn miqdori milliard atomda o‘lchangan); uni a-zarralar bilan nurlantirib, 101-element yadrolarining sintezini hisoblash mumkin edi

Olingan izotopning yarimparchalanish davri nazariyotchilar o'ylaganidan ancha uzoqroq bo'lib chiqdi. Va sintez natijasida bir necha mendeleevium atomlari olingan bo'lsa-da, ularning kimyoviy xossalarini avvalgi transuranlar uchun ishlatilgan usullar bilan o'rganish mumkin bo'ldi.

Davriy qonunga munosib bahoni Uilyam Razmey berdi, u davriy qonun tadqiqotchilar uchun haqiqiy kompas ekanligini ta'kidladi.
Tajribali kimyogar, faqat tizimdagi istalgan element egallagan joyga qarab, u haqida ko'p narsalarni aytib berishi mumkin: berilgan element metall yoki metall bo'lmagan; vodorod - gidridlar bilan birikmalar hosil qiladimi yoki yo'qmi; bu elementga qanday oksidlar xosdir; kimyoviy birikmalarga kirishda qanday valentliklarni ko'rsatishi mumkin; ushbu elementning qaysi birikmalari barqaror bo'ladi va qaysi biri, aksincha, mo'rt bo'ladi; qaysi birikmalardan va qaysi usulda bu elementni erkin shaklda olish eng qulay va foydali. Va agar kimyogar bu ma'lumotlarning barchasini davriy tizimdan ajratib olsa, demak, bu uni yaxshi o'zlashtirganligini anglatadi.
Davriy tizim yangi, g'ayrioddiy, oldindan belgilangan xususiyatlarga ega bo'lgan yangi materiallar va moddalarni, tabiatga noma'lum bo'lgan moddalarni olish uchun asosdir. Ular hozir juda ko'p miqdorda yaratilmoqda. Shuningdek, u yarimo'tkazgichli materiallarni sintez qilish uchun yo'naltiruvchi ipga aylandi. Olimlar ko'plab misollar bo'yicha davriy sistemada ma'lum o'rinlarni egallagan elementlarning birikmalari (asosan uning III-V guruhlarida) eng yaxshi yarim o'tkazgich xususiyatlarga ega ekanligini yoki bo'lishi kerakligini aniqladilar.
Davriy tizimni e'tiborsiz qoldirib, yangi qotishmalarni olish vazifasini qo'yish mumkin emas. Axir, qotishmalarning tuzilishi va xossalari jadvaldagi metallarning joylashuvi bilan belgilanadi. Hozirgi vaqtda minglab turli xil qotishmalar ma'lum.
Ehtimol, zamonaviy kimyoning har qanday sohasida davriy qonunning aksini ko'rish mumkin. Ammo uning buyukligi oldida nafaqat kimyogarlar bosh egib turishadi. Yangi elementlarni sintez qilishning qiyin va qiziqarli ishida davriy qonunsiz buni amalga oshirish mumkin emas. Yulduzlarda kimyoviy elementlar sintezining ulkan tabiiy jarayoni sodir bo'ladi. Olimlar bu jarayonni nukleosintez deb atashadi.
Hozircha olimlar bizga ma'lum bo'lgan kimyoviy elementlarning qanday yo'llar bilan, qanday ketma-ket yadro reaktsiyalari natijasida hosil bo'lganligi haqida tasavvurga ega emaslar. Nukleosintezning ko'plab gipotezalari mavjud, ammo hali to'liq nazariya mavjud emas. Ammo biz ishonch bilan aytishimiz mumkinki, elementlarning paydo bo'lish yo'llari haqidagi eng qo'rqoq taxminlar ham davriy tizimda elementlarning ketma-ket joylashishini hisobga olmasdan mumkin emas edi. Nukleosintezning turli reaksiyalari asosida yadro davriyligi qonuniyatlari, atom yadrolarining tuzilishi va xossalari yotadi.
Insoniyat bilimi va amaliyotining Buyuk Qonun va elementlar tizimi muhim rol o'ynaydigan sohalarini sanab o'tish uchun uzoq vaqt kerak bo'ladi. Va haqiqatda, biz Mendeleyevning davriylik nazariyasining to'liq ko'lamini tasavvur ham qilmaymiz. Ko'p marta u o'zining kutilmagan qirralari bilan olimlar oldida porlaydi.
Mendeleyev, shubhasiz, dunyodagi eng buyuk kimyogarlardan biridir. Uning qonunidan beri yuz yildan ko'proq vaqt o'tgan bo'lsa-da, mashhur davriy jadvalning butun mazmuni qachon to'liq tushunilishini hech kim bilmaydi.