Gruppen bruger computersimuleringer til at teoretisere egenskaber ved tungeste element oganesson

Et team af forskere fra USA, New Zealand og Norge har brugt computersimuleringer til at forudsige flere kendetegn ved det tungeste element, oganesson. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , gruppen forklarer de faktorer, der gik ind i simuleringen, og diskuterer, hvad den viste.

Tilbage i 2002, en gruppe forskere fra USA og Rusland lykkedes at skabe et atom af oganesson, det tungeste element i det periodiske system. Opkaldt efter den russiske fysiker Yuri Oganessian, elementet har været notorisk svært at studere på grund af dets korte halveringstid (mindre end et millisekund). Af den grund, de fleste af dets grundlæggende egenskaber blev bestemt ved hjælp af atomiske beregninger. I denne nye indsats, forskerne har anvendt flere fysikteknikker til at udlede forudsigelser vedrørende andre egenskaber ved den superharde ædelgas.

For at give simuleringen et middel til at beregne elementets egenskaber, gruppen brugte fermion -lokalisering. Det gav dem mulighed for at oprette kort, der viser lokaliseringer for både elektroniske systemer og nukleare systemer. Forskerne siger, at det er sandsynligt, at elementet har ensartet fordeling af både elektroner og nukleoner, hvilket var en overraskelse, fordi den står i skarp kontrast til ikke -ensartede skaller set i lettere elementer. Disse fund tyder på, at oganesson sandsynligvis har egenskaber eller egenskaber, der adskiller sig fra de andre ædelgasser. Forskerne bemærkede også en overraskende høj værdi for spin-orbit-kobling.

For at lære mere om elementets elektroniske struktur, gruppen gjorde nogle antagelser om elektrostatiske kræfter, der fik elektronenerginiveauer til at overlappe hinanden, hvilket resulterer i glatte elektronskaller. For at bakke op om deres antagelser, teamet tilføjede en elektronlokaliseringsfunktion til simuleringen, hvilket tillod dem at sammenligne den elektroniske struktur af oganesson med andre ædelgasser. Dette afslørede, at shell -funktionerne var næsten de samme, et fund, der tyder på, at elementet ville have stærke Van der Waals-kræfter mellem atomer af samme type. Simuleringen afslørede også mere om egenskaber inde i kernen, der også ville bidrage til en glat skalstruktur.

Arbejdet vil sandsynligvis inspirere til andre nye bestræbelser på at måle eller observere de karakteristika, som simuleringen foreslår. Det kan også anspore bestræbelser på at lære mere om elementets mærkelige egenskaber.

© 2018 Phys.org