Kimyoviy elementlar sonining chegarasi bormi?

"Kimyoviy element" bu - borliqda mavjud bo‘lgan va muayyan turkumga mansub bo‘lgan barcha atomlardir. o‘sha "turkum"ni aniq ta'riflash masalasi, so?nggi uch yuz yil ichida juda ko‘p marta qayta ko‘rib chiqildi. Aytmoqchimizki, kimyoviy element tushunchasini ta'riflash uchun ilk urinishlardan birini amalga oshirgan va buning uchun qadimgi yunon tilidagi "atom" va "element" so‘zlarini qo‘llashni ma'qul topgan olim Jon Daltondan boshlab, shu kungacha bu boradagi munozaralar tinayotganicha yo‘q. o‘rni kelganda aytib o‘tmoqchimizki, "element" so‘zi qadimgi Yevropa xalqlari tilida shuningdek "betartiblik" ma'nosini ham anglatgan ekan. Tasodifmi yoki - yo‘q, bunisi qorong‘u, lekin harqalay, kimyoviy element tushunchasining aniq ta'riflash va elementlarni tartiblash masalasida Daltondan keyin ham "element" so‘zining o‘sha yunoncha ma'nosiga monandlik amalda kuzatildi. Bizga ma'lumki, Mendeleyev Davriy qonunining boshlang‘ich ta'rifida kimyoviy elementlarning atom massasi inobatga olinadi va buyuk kimyogar rus olimining fikriga ko‘ra aynan shu jihat elementlarning davriylik xossalarini belgilaydi. Lekin davriy qonunning hozirgi umumqabul qilingan zamonaviy talqini, Mendeleyev o‘zi ta'riflagan shaklidan ancha farq qiladi. Davriy qonunning zamonaviy ta'rifiga ko‘ra, muayyan atomning qaysi elementga tegishli ekanligini belgilaydigan jihat, uning yadrosining zaryadi hisoblanadi (yadroning zaryadi esa undagi protonlar soniga ekvivalent bo‘ladi). Masalan, siz ko‘rayotgan atomning yadrosida bittagina proton bo‘lsa, u doimo vodorodga tegishli bo‘ladi.

Davriy jadvalning zamonaviy umumqabul qilingan talqinlarida kimyoviy elementlar yadro zaryadlarining ortib borishi tartibida joylashtirilgan bo‘lib, kimyogar mutaxassislarning fikricha, aynan shunday tartib, kimyoviy elementlar davriy qonuni uchun fundamentallik xossasini aniqroq tushuntiradi. Kimyo fani tarixidagi o‘ziga xos qiziq jihat shundaki, Mendeleyev atomda musbat zaryad mavjudligini bilmagan, chunki u o‘z ilmiy ishlarini, atomda musbat zaryad mavjudligini ochib bergan Rezerford tajribalaridan ancha yillar avval olib borgan. Lekin, garchi Dmitriy Ivanovich elementlarni atom og‘irligi tartibida davriylanishini asosiy kriteriy qilib olgan bo‘lishiga qaramay, ba'zi elementlarning davriy jadvaldagi o‘rnini, ularning atom og‘irligining o‘sib borish tartibida joylashtirmagan. Balki u olimlarga xos intuitsiya bilan bo‘lsa, kerak, harqalay, ayrim elementlarni, ularning atomlari ishtirokidagi kimyoviy birikmalarning xossalarini o‘zgarishi tendensiyasiga ko‘ra joylashtirgan. Shunga ko‘ra u o‘zi tuzib chiqqan davriy jadvalda, ayrim katakchalarni bo‘sh qoldirgan edi. Mendeleyevdan keyingi yillarda faoliyat ko‘rsatgan boshqa kimyogar olimlarning tadqiqotlari natijasida, uning belgilagan yo‘nalishi to‘g‘ri ekanligi ayon bo‘ldi. Elementlarning atomlari ishtirokida hosil bo‘lgan oddiy moddalarning xossalariga ko‘ra belgilangan bunday yondoshuv o‘zini to‘liq oqladi. Asta sekinlik bilan, Mendeleyev bo‘sh qoldirib ketgan katakchalar o‘rnida bo‘lishi kerak bo‘lgan kimyoviy elementlar kashf qilinib borib, jadval tobora to‘liq ko‘rinish olib bordi.

Hozirda odatda davriy jadvalning ikki xil ko‘rinishi qo‘llaniladi. Biri qisqa davrli jadval, ikkinchisi esa to‘liq davrli jadval deyiladi. Har ikkala ko‘rinishdagi davriy jadval ham bir xil o‘lchamli katakchalardan iborat to‘g‘ri to‘rtburchak shaklida bo‘lib, ularda kimyoviy elementlar "davrlar" deb ataluvchi qatorlar va "guruhlar" deyiluvchi ustunlar bo‘ylab tartiblanadi. Qisqa davri jadvalda d-elementlar ikkita qator qilib joylashtiriladi. Uzun davrli (yoki to‘liq davrli) jadvalda esa, ularning hammasi bitta uzun qatorda keltiriladi. Amaliy va Nazariy Kimyo Xalqaro Ittifoqi (IUPAC) tomonidan aynan uzun davrli jadvaldan foydalanish tavsiya etiladi. Ushbu tavsiya hozirda butun jahon bo‘yicha keng standartga aylanib bo‘lgan. Avvalgi bir necha o‘n yilliklarda kimyo fani ta'limi jarayonlarida asosan faqat qisqa davrli davriy jadvaldan foydalanilganligi sababli, aksariyat kishilar ongida, "borliqda tarqalgan kimyoviy elementlarning soni cheklangan va u qandaydir tugal bir jadvalda ifodalanishi mumkin"degan yanglish tushuncha shakllanib qolgan. Aslini olganda esa, kimyoviy elementlarning aniq tugal chegaraviy soni haligacha ma'lum emas va bunday chegaraning o‘zi bo‘lmasligi ham mumkin! Ilm-fanda kimyoviy element atomining o‘lchamlarini cheklaydigan yoki, uning zaryadi ko‘rsatkichiga biror talab qo‘yadigan aniq kvant-mexanik qonuniyat mavjud emas. Shu sababli ham kimyoviy elementlar davriy jadvalining chek-chegarasi yoki o‘lchamlariga nisbatan qandaydir chegara mavjudligini tasavvur qilish noto‘g‘ri. Nazariy jihatdan kimyoviy elementlar qatorini cheksiz davom ettirish mumkin. Lekin ushbu gapda "nazariy" so‘zi kalit so‘z sanaladi: ilmiy tadqiqotlarni olib borishda shunchaki atrof-olamga bo‘lgan jo?shqin qiziqish emas, balki, sog‘lom fikr ham eng asosiy o‘rin tutmog‘i lozim.

Kimyoviy elementlar sonining chegarasi bormi? Degan savolga yondosh va undan ham qiziqarliroq bo‘lgan savol quyidagicha yangraydi: "biz yana qancha kimyoviy elementlarni kashf qila olamiz?" Bu o‘rinda ko‘plab amaliy real cheklovlar mavjuddir. Aslida, biz ilm-faning hozirgi rivojlanish darajasi bilan qanchalik maqtanmaylik, lekin, borliqda nazariy jihatdan mavjud bo‘lishi mumkin bo‘lgan kimyoviy elementlarning barchasini ham "kashf qilish"ga, yoki ularni sun'iy sintez qilishga bo‘lgan imkoniyatimiz nihoyatda cheklangandir. Xossatan, muayyan turdagi o‘ta og‘ir elementlarni ochish (sintez qilish) uchun favqulodda ulkan energiya sarflash kerak bo‘ladi. Bunday energiyani ta'minlab bera oladigan tezlatkichlar esa, hatto jahondagi eng qudratli rivojlangan mamlakatlarning bir necha o‘n yillik davlat byudjetidan ham qimmatga tushadi. Ayrim kimyoviy elementlarni sintez qilish uchun basharti o‘sha favqulodda qimmat energiya manbai ta'minlangan taqdirda ham, bunday elementlarni sintez qilinganidan so‘ng, aniq detektorlash (payqash desak to‘g‘riroq bo‘ladi) juda katta muammodir. Yangi sintez qilingan elementlarning atomlari odatda soniyaning mingdan bir ulushlariga teng bo‘lgan nihoyatda qisqa muddatlardagina yashaydi xolos. Qolaversa, bunday elementlarning atomlari atiga bir necha dona miqdorda sintez qilinadi va bunday o‘lchamli obyektni ilg‘ash, payqashning o‘zi juda katta ishdir. Shu va shu kabi omillar, kimyoviy elementlarning biz kashf qilishimiz mumkin bo‘lgan muayyan soniga nisbatan qandaydir chegara qo‘yishi mumkin.

Kimyoviy elementlarning kashf etilishi tarixini ifodalovchi turli usullar mavjud. Masalan oxirgi 300 yil ichida ochilgan elementlarning kashf qilinish tarixini n-t (vaqt-son) diagrammasi orqali ifodalash mumkin. Lekin bunday diagrammaga nazar tashlasak, so?nggi yillarda kimyoviy elementlarning kashf qilinishi tezligi pasayib ketganligini ko‘rish mumkin. Bu tendensiya mantiqan mutlaqo to‘g‘ri bo‘lib, biz borliqda mavjud bo‘lgan yengil va og‘ir elementlarning barchasini shu choqqacha kashf etib bo‘ldik, yoki, laboratoriyalarda sintez qilishni uddaladik. Hozirda katta ishonch bilan aytish mumkinki, endilikda bizga noma'lum elementlar bu - o‘ta og‘ir transuran elementlar bo‘lib, ularni sintez qilish masalalari yuqorida bayon qilingan favqulodda mushkul muammolar bilan bog‘liqdir. Transuran o‘ta og‘ir elementlarning hech bo‘lmaganda bir dona barqaror izotopini sintez qilish imkoniyati ehtimolligi amalda nolga teng deb baholanmoqda. Basharti shunday ekan, mutlaqo o‘rinli va mantiqli savol yuzaga keladi: o‘sha transuran o‘ta og‘ir elementlarni sintez qilish amaliyoti maqsadga qanchalik muvofiq? Albatta, bunday elementlarni qidirish va ochish ishlari anchayin qiziq. Lekin ularni ochgandan keyingi amaliy ahamiyati qanday bo‘ladi? Ular shunchaki ayrim ilmiy taxminlarning o‘zini oqlash yoki oqlamasligini tekshirishdangina iborat bo‘lib qolmasmikin? Nima bo‘lganda ham kimyogarlar bu yo‘nalishda izlanishda davom etishmoqda...

Postnauka.ru dan olindi. Muallif: Moskva Davlat Universiteti kichik ilmiy xodimi, kimyo fanlari nomzodi Ivan Sorokin.
Asl manbaga havola

Bizni ijtimoiy tarmoqlarda ham kuzatib boring:

Feysbukda: https://www.facebook.com/Orbita.Uz/