En speciel elementær magi

En fast bestanddel i alle naturvidenskabelige klasseværelser er det periodiske system af grundstoffer, og for mange er det deres første introduktion til naturens store mysterier.

Nu har fysikere fra Kyoto Universitet afsløret en ny tabel, der giver et andet perspektiv på universets byggesten. Mens den traditionelle tabel er baseret på opførsel af elektroner i et atom, denne nye tabel er baseret på protonerne i kernen.

"Det periodiske system af grundstofferne er en af ​​de mest betydningsfulde resultater inden for videnskab, og i sin velkendte form er den baseret på skalstrukturen af ​​elektronorbitaler i atomer, " forklarer Yoshiteru Maeno, en af ​​medudviklerne af det nye bord.

"Men atomer består af to typer ladede partikler, der betegner hvert element:elektroner, der kredser om kernen og protoner i selve kernen."

Holdets nye 'Nucletouch'-bord - også tilgængelig som en 3-D-model - blev annonceret for nylig i journalen Grundlaget for kemi .

Over 150 år er gået, siden Dmitri Mendeleev opdagede den periodiske lov, der fik ham til at foreslå det klassiske periodiske system. Han havde endda fremsynethed til at tilføje plads til elementer, der stadig var ukendte på hans tid.

"Grundlæggende det kommer ned til elektronerne i hvert atom. Atomer anses for at være stabile, når elektroner fuldstændigt fylder deres 'skal' af baner omkring kernen, " fortsætter Maeno.

"Såkaldte 'ædelgasser', inerte grundstoffer som helium, neon, og argon, reagerer sjældent med andre elementer. Deres mest stabile elektrontal er 2, 10, 18, 36, og så videre."

Maeno beskriver disse som atomare 'magiske tal', og vigtigst af alt kan det samme princip også anvendes på protoner. At forestille sig, at protoner i en kerne eksisterer i 'baner', kan virke som en strækning, men opdagelsen af ​​konceptet blev tildelt 1963 Nobelprisen i fysik.

Protoner har forskellige stabile magiske tal:2, 8, 20, 28, og så videre. Blandt disse er velkendte grundstoffer såsom helium, ilt, og calcium. Nucletouch-bordet placerer disse 'magiske kerner' i midten, give et nyt perspektiv på elementerne.

"I lighed med elektroner, når nukleare baner er fyldt med protoner, de danner stabile kerner, analogt med ædelgas-elementerne, " siger samarbejdspartner Kouichi Hagino.

"I vores nukleare periodiske system, vi ser også, at kerner har en tendens til at være sfærisk-formet nær de magiske tal, men deforme, når du bevæger dig væk fra dem."

Holdet lavede tabellen for at fremhæve alternative måder at illustrere naturens love på, og håber, at både entusiaster og akademikere vil finde noget at nyde og lære af dette friske nye look på en gammel ven.