12 พ.ย. 2024 เวลา 10:45 • ข่าวรอบโลก

เตรียมท่องตารางธาตุใหม่ นักวิทย์ใกล้สร้าง “ธาตุที่ 120” สำเร็จ

นักวิทยาศาสตร์เข้าใกล้ความสำเร็จไปอีกก้าวในการสังเคราะห์ “ธาตุที่ 120” ซึ่งเป็นธาตุที่ไม่มีอยู่บนโลก หากสำเร็จจะเติมธาตุใหม่เข้าไปในตารางธาตุ
สำหรับใครที่เรียนสายวิทย์มา เชื่อว่าจะต้องจดจำสิ่งที่เรียกว่า “ตารางธาตุ” ได้อย่างไม่รู้ลืมแน่นอน แต่จะจำในฐานะของที่ชอบหรือฝันร้ายที่ตามหลอกหลอนนั้นคงเป็นเรื่องของแต่ละบุคคล
ปัจจุบันมีธาตุที่รู้จักอยู่ในตารางธาตุทั้งสิ้น 118 ชนิด ตั้งแต่ไฮโดรเจน (H) ซึ่งมีโปรตอนเพียงตัวเดียวในนิวเคลียส ไปจนถึงโอกาเนสซอน (Og) ซึ่งเพิ่งได้รับการตั้งชื่ออย่างเป็นทางการเมื่อปี 2016
นักวิทย์ใกล้สร้างธาตุที่ 120 สำเร็จ
อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาตร์ทราบดีว่า ในทางทฤษฎีแล้ว จะต้องมีธาตุที่มีน้ำหนักมากยิ่งกว่านี้ในจักรวาล และพวกเขายังทำนายด้วยว่า ธาตุเหล่านี้จะมีลักษณะอย่างไรและจะทำหน้าที่อย่างไร แต่การค้นหาธาตุเหล่านี้เป็นเรื่องยาก ถ้าหาวิธีสังเคราะห์ธาตุเหล่านี้บนโลกไม่พบ ก็ต้องออกไปค้นหาในระบบสุริยะเพื่อหาแหล่งที่อยู่ของธาตุเหล่านี้
ธาตุที่มีแนวโน้มเป็นไปได้มากที่สุดสองธาตุคือ ธาตุ 119 ซึ่งมีชื่อชั่วคราวว่า “อูนอูนเอนเนียม” (Ununennium) และธาตุ 120 หรือที่เรียกว่า “อูนไบนิลเลียม” (Unbinilium)
แต่ธาตุเหล่านี้มีมวลมากจนไม่สามารถใส่ในตารางธาตุที่เดิมมี 7 แถวได้เลย หากธาตุเหล่านี้ถูกสร้างขึ้น จะต้องถูกเพิ่มในตารางธาตุแถวใหม่เป็นแถวที่ 8 อย่างไรก็ตาม ที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถสังเคราะห์ธาตุทั้งสองชนิดนี้ได้ แม้จะมีการพยายามหลายครั้งแล้วก็ตาม
แต่ล่าสุดในการศึกษาวิจัยใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Physical Review Letters เมื่อวันที่ 21 ต.ค. ระบุว่า นักวิจัยได้ทดลองใช้เทคนิคใหม่ในการสร้างธาตุหนักยิ่งยวดอย่างลิเวอร์มอเรียม (ธาตุ 116) โดยการยิงพลูโตเนียม-244 ซึ่งเป็นไอโซโทปของพลูโตเนียม ด้วยไอออนหรืออะตอมที่มีประจุของธาตุไทเทเนียม
นักวิจัยเชื่อว่า เทคนิคเดียวกันนี้สามารถนำมาใช้สร้างอูนไบนิลเลียมได้ โดยการยิงไอออนไทเทเนียมไปที่ไอโซโทปของธาตุแคลิฟอร์เนียมซึ่งหนักกว่าพลูโตเนียม การศึกษาใหม่นี้เป็นหลักฐานแนวคิดที่สำคัญที่จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเร่งดำเนินการค้นหาธาตุในสมมติฐานนี้ได้
แจ็กลิน เกตส์ หัวหน้าทีมวิจัย นักวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์เบิร์กลีย์ ในแคลิฟอร์เนีย กล่าวว่า “ปฏิกิริยานี้ไม่เคยได้รับการพิสูจน์มาก่อน และมีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องพิสูจน์ว่ามันเป็นไปได้ ก่อนที่จะเริ่มความพยายามของเราในการสร้างธาตุที่ 120”
เกตส์เสริมว่า “การสร้างธาตุใหม่เป็นผลงานที่ยากมาก เป็นเรื่องน่าตื่นเต้นที่ได้เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการนี้และสร้างแนวทางที่มีแนวโน้มดีในอนาคต”
อย่างไรก็ตาม อาจต้องใช้เวลาสักระยะก่อนที่นักวิจัยจะสามารถสร้างอูนไบนิลเลียมได้ เพราะในการศึกษานี้ พวกเขาต้องใช้เวลา 22 วันในการสร้างอะตอมของลิเวอร์มอเรียมเพียง 2 อะตอมด้วยวิธีดังกล่าว ดังนั้นอาจใช้เวลานานกว่านั้นในการสร้างอูนไบนิลเลียม
ไรเนอร์ ครูเอคเคน นักวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์ที่ห้องปฏิบัติการเบิร์กลีย์ หนึ่งในทีมวิจัย กล่าวว่า “เราคิดว่าในการสร้างธาตุที่ 120 จะใช้เวลานานกว่าการสร้างธาตุที่ 116 ประมาณ 10 เท่า ... มันไม่ใช่เรื่องง่าย แต่ดูเหมือนว่าจะทำได้แล้ว”
โดยปกติแล้ว ธาตุที่มีน้ำหนักมากจะสลายตัวอย่างรวดเร็วเมื่อก่อตัวขึ้น เนื่องจากธาตุเหล่านี้มีความไม่เสถียรสูง อย่างไรก็ตาม นักวิจัยคาดการณ์ว่า เมื่อธาตุเหล่านี้มีขนาดถึงระดับหนึ่งแล้ว ธาตุเหล่านี้จะไปถึงสถานะ “เกาะแห่งความเสถียร” (Island of Stability) ซึ่งจะคงสภาพอยู่ได้นานกว่าไอโซโทปที่มีน้ำหนักมากที่รู้จักในปัจจุบันอย่างมาก
นักวิจัยคาดว่า อูนไบนิลเลียมจะไปถึงสภาวะเกาะแห่งเสถียรภาพได้ ซึ่งหมายความว่า การสร้างขึ้นจะเปิดโอกาสสำหรับการวิจัยธาตุที่มีมวลมากเป็นพิเศษ อย่างไรก็ตาม มีโอกาสเช่นกันที่ธาตุในสมมติฐานจะไม่ทำงานตามที่คาดไว้
เจนนิเฟอร์ พอร์ นักวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์จากห้องปฏิบัติการเบิร์กลีย์ อีกหนึ่งทีมวิจัย กล่าวว่า “เมื่อเราพยายามสร้างธาตุที่หายากอย่างเหลือเชื่อเหล่านี้ เราก็ยืนอยู่บนขอบสุดของความรู้และความเข้าใจของมนุษย์ และไม่มีการรับประกันว่ามันจะเป็นไปตามที่เราคาดหวัง”
เรียบเรียงจาก Live Science
อ่านเนื้อหาต้นฉบับได้ที่ : https://www.pptvhd36.com/news/236273
ติดตามข่าวสารเพิ่มเติมที่เว็บไซต์ https://www.pptvhd36.com
และช่องทาง Social Media
โฆษณา