Pulau stabilitas adalah tempat yang menakjubkan di mana berat isotop dari elemen bertahan cukup lama untuk dipelajari dan digunakan. "Pulau" ini terletak di dalam lautan radioisotop yang membusuk begitu cepat menjadi nuklei sulit bagi para ilmuwan untuk membuktikan unsur itu ada, apalagi menggunakan isotop untuk yang praktis aplikasi.
Pengambilan Kunci Utama: Pulau Stabilitas
- Itu pulau stabilitas mengacu pada wilayah tabel periodik yang terdiri dari unsur radioaktif super berat yang memiliki setidaknya satu isotop dengan waktu paruh yang relatif lama.
- Itu model tempurung nuklir digunakan untuk memprediksi lokasi "pulau-pulau," berdasarkan memaksimalkan energi ikat antara proton dan neutron.
- Isotop di "pulau" diyakini memiliki "angka ajaib" proton dan neutron yang memungkinkan mereka untuk mempertahankan stabilitas.
- Elemen 126, harus pernah diproduksi, diyakini memiliki isotop dengan waktu paruh yang cukup panjang sehingga dapat dipelajari dan berpotensi digunakan.
Sejarah Pulau
Glenn T. Seaborg
menciptakan ungkapan "pulau stabilitas" pada akhir 1960-an. Menggunakan model tempurung nuklir, ia mengusulkan mengisi tingkat energi dari shell yang diberikan dengan jumlah optimal proton dan neutron akan memaksimalkan mengikat energi per nukleon, memungkinkan isotop tertentu untuk memiliki lebih lama setengah hidup dari isotop lainnya, yang tidak memiliki cangkang yang diisi. Isotop yang mengisi cangkang nuklir memiliki apa yang disebut "angka ajaib" proton dan neutron.Menemukan Pulau Stabilitas
Lokasi pulau stabilitas diperkirakan berdasarkan paruh isotop yang diketahui dan paruh paruh untuk elemen yang belum diamati, berdasarkan perhitungan mengandalkan elemen berperilaku seperti yang di atas mereka pada tabel periodik (congener) dan mematuhi persamaan yang memperhitungkan efek relativistik.
Bukti bahwa konsep "pulau stabilitas" adalah suara datang ketika fisikawan sedang mensintesis elemen 117. Meskipun isotop 117 meluruh dengan sangat cepat, salah satu produk dari rantai peluruhannya adalah isotop lawrencium yang belum pernah diamati sebelumnya. Isotop ini, lawrencium-266, menampilkan waktu paruh 11 jam, yang sangat lama untuk atom dari unsur yang demikian berat. Isotop lawrencium yang sebelumnya diketahui memiliki lebih sedikit neutron dan jauh lebih stabil. Lawrencium-266 memiliki 103 proton dan 163 neutron, mengisyaratkan angka ajaib yang belum ditemukan yang dapat digunakan untuk membentuk elemen baru.
Konfigurasi mana yang mungkin memiliki angka ajaib? Jawabannya tergantung pada siapa Anda bertanya, karena ini masalah perhitungan dan tidak ada standar persamaan. Beberapa ilmuwan menyarankan mungkin ada pulau stabilitas sekitar 108, 110, atau 114 proton dan 184 neutron. Lainnya menyarankan inti bulat dengan 184 neutron, tetapi 114, 120, atau 126 proton mungkin bekerja paling baik. Unbihexium-310 (elemen 126) adalah "sihir ganda" karena bilangan protonnya (126) dan bilangan neutron (184) keduanya adalah bilangan ajaib. Namun Anda melempar dadu ajaib, data yang diperoleh dari sintesis elemen 116, 117, dan 118 menunjukkan peningkatan waktu paruh ketika angka neutron mendekati 184.
Beberapa peneliti percaya pulau stabilitas terbaik mungkin ada pada nomor atom yang jauh lebih besar, seperti di sekitar nomor elemen 164 (164 proton). Para ahli teori sedang menyelidiki wilayah di mana Z = 106 hingga 108 dan N sekitar 160-164, yang nampak cukup stabil sehubungan dengan peluruhan dan pembelahan beta.
Membuat Elemen Baru dari Pulau Stabilitas
Meskipun para ilmuwan mungkin dapat membentuk isotop stabil baru dari unsur-unsur yang diketahui, kami tidak memiliki teknologi untuk melampaui 120 (pekerjaan yang saat ini sedang berlangsung). Kemungkinan akselerator partikel baru perlu dibangun yang akan mampu fokus ke target dengan energi yang lebih besar. Kita juga perlu belajar membuat jumlah yang lebih besar dari yang diketahui nuklida untuk melayani sebagai target untuk membuat elemen-elemen baru ini.
Bentuk Inti Atom Baru
Biasa inti atom menyerupai bola padat proton dan neutron, tetapi atom unsur di pulau stabilitas dapat mengambil bentuk baru. Satu kemungkinan adalah inti berbentuk gelembung atau berlubang, dengan proton dan netron membentuk semacam cangkang. Sulit membayangkan bagaimana konfigurasi seperti itu dapat memengaruhi sifat-sifat isotop. Satu hal yang pasti, meskipun... ada elemen baru yang belum ditemukan, sehingga tabel periodik masa depan akan terlihat sangat berbeda dari yang kita gunakan saat ini.