Wie massiv kann ein Atom werden?

Es schien mir auch, dass es umso schwieriger ist, ein Element zu erstellen, je höher man kommt.

Das ist ziemlich wahr. Ich neige dazu, in meinen Beiträgen wortreich und lang zu sein, aber ich werde versuchen, ein paar Punkte so prägnant wie möglich zu behandeln.

Ununoctium wurde erstellt von

„Beschuss von Atomen von Californium-249 mit Ionen von Calcium-48. Dies erzeugte Ununoctium-294, ein Isotop mit einer Halbwertszeit von etwa 0,89 Millisekunden (0,00089 Sekunden), und drei freie Neutronen. Das Californium-Target wurde mit insgesamt bestrahlt 1,6*10^19 Calciumionen im Laufe von 1080 Stunden, was zur Produktion von drei Atomen Ununoctium führt.

Wie Curiousone betont, ist es also sehr schwierig und erfordert eine sehr empfindliche Ausrüstung und viel Geduld. Californium wird 45 Tage lang mit einem neutronenreichen Calciumisotop bombardiert, um 3 Atome zu erzeugen, und diese Atome haben Halbwertszeiten von weniger als 1/11.000stel Sekunde. Es kommt wirklich darauf an, erstklassige Erkennungsgeräte zu haben und genau zu wissen, was man tut. Wenn die Atome zu langsam bombardiert werden, werden sie nicht verschmelzen und zu schnell, es gibt zu viel Energie, so dass sie dazu neigen, auseinander zu brechen. Die Aufprallgeschwindigkeit muss äußerst präzise sein.

Es ist auch keine einfache Steigerung des Schwierigkeitsgrades. Bestimmte Isotope erfordern die richtigen Bausteine, daher sind einige leichter zu erreichen als andere.

Hier ist eine Art lustiger Artikel über die Entstehung von Element 117. http://mashable.com/2014/05/02/super-heavy-element-117/

Ein weiteres Problem ist die Insel der Stabilität (Insel mit etwas längeren Halbwertszeiten könnte genauer sein). . . Aber ich schweife ab. Wenn Atomkerne Protonen hinzufügen, steigt das Neutronen-Protonen-Verhältnis für optimale Stabilität tendenziell an. Dies wirft einen Affenschlüssel in die Suche nach neuen Elementen, da es schwierig ist, die richtige Anzahl von Neutronen für eine theoretisch optimale Stabilität zu erhalten. Siehe hübsches Bild.

Die Insel der Stabilität könnte aus etwa 115 Protonen und 180-182 Neutronen bestehen. Ununpentium 295, 296 oder 297, aber Uup wird derzeit durch Beschuss von Americium 243 mit Calcium 48 erzeugt. Das sind 4 Neutronen weniger als die Insel, aber es gibt keine gute Kombination von Elementen, die genug Neutronen hat, um das Verhältnis 115-180 zu erreichen. Calcium 48 ist eine gute Wahl, da es mit 28 Neutronen und 20 Protonen ein sehr hohes Neutronenverhältnis hat, aber immer noch nicht optimal ist.

Aus diesem Grund sind Supernovae und möglicherweise Neutronensternkollisionen wahrscheinlich viel besser darin als wir, da diese Prozesse in einer effektiv dichten Ansammlung von Molekülen und einer Fülle verfügbarer Neutronen stattfinden.

Wie auch immer, was nützt es, neue Elemente zu erstellen? Wurden die praktischen Anwendungen dieser neuen Elemente erforscht?

Es ist nichts falsch daran, zu forschen um der Forschung willen. Die Seite, die ich oben verlinkt habe, und hier ist eine ziemlich praktische Seite für schnelle und einfache Beschreibungen von Elementen und ihrer Verwendung. Das massivste Element mit praktischem Nutzen ist Californium .

Californium-252, ein Isotop mit einer Halbwertszeit von etwa 2,6 Jahren, ist eine sehr starke Neutronenquelle. Ein Mikrogramm (0,000001 Gramm) Californium-252 erzeugt 170.000.000 Neutronen pro Minute. Es wird als Neutronenquelle verwendet, um Gold- und Silbererze durch eine als Neutronenaktivierung bekannte Technik zu identifizieren. Es wird auch in Geräten verwendet, die als Neutronenfeuchtigkeitsmessgeräte bekannt sind und zum Auffinden wasser- und ölhaltiger Schichten in Ölquellen verwendet werden.

Es gibt also bereits einige praktische Anwendungen für künstliche Elemente. Americium wird beispielsweise in Rauchmeldern verwendet.

Es könnte in Zukunft auch Verwendungen für Island of Stability-Elemente geben, falls sie jemals erstellt werden. Polonium hat auch Verwendungen.

Gibt es eine Grenze dafür, wie groß die Masse eines Atoms werden kann?

Mehr Protonen neigen dazu, instabil zu werden, daher gibt es sehr wahrscheinlich eine praktische Grenze außerhalb des Neutronensterndrucks, wo sich das Spiel ein wenig ändert und die Grenze in die 200er anwachsen könnte. Die Insel der Stabilität wird normalerweise im Bereich von 110 bis 120 Protonen platziert, sodass wir vielleicht schon fast die maximale Anzahl von Protonen erreicht haben, aber nicht die Anzahl von Neutronen. Wenn ich hier etwas Bestimmtes sagen müsste, würde ich raten, aber ich wäre nicht überrascht, wenn wir nicht weit von der praktischen Grenze entfernt sind.

(zu lang?)

Es ist kein Glücksspiel. Die Auswahl der richtigen Nuklide für die Schwerionenkollisionen ist entscheidend, und der Nachweis erfordert extrem empfindliche und gut kalibrierte Detektoren. Wenn Sie ihm ein Attribut zuweisen möchten, wäre "Kunst" weitaus passender. Sie haben Recht, für schwerere Kerne wird es schwieriger. Praktische Anwendungen? Das ist keine Frage für die Wissenschaft, aber wahrscheinlich nicht. Was das Limit angeht... das ist eine gute Frage und die Antwort ist "Ja, aber... wir wissen nicht, wo es wirklich ist. Das ist ein Teil dessen, was wir herauszufinden versuchen.".