ابداع فلزی به سبکی قاصدک/ رقابت برای تولید سنگین ترین عنصر جهان

گروهی از محققان موفق به ابداع فلزی شده اند که به ادعای آنها سبکترین ماده ای است که تا به حال در جهان ساخته شده این در حالی است که عده ای دیگر برای ساخت سنگین ترین عنصر جهان با یکدیگر رقابت دارند.

به گزارش خبرگزاری مهر، محققان دانشگاه کالیفرنیا و لابراتوارهای Irvin و HRL موفق به ساخت فلزی در حالت جامد شده اند که می توان آن را بدون آسیب وارد کردن به تارهای ظریف گل قاصدک، به راحتی بر روی گل قرار داد.

این ماده از لوله های فلزی توخالی ساخته شده است که دیواره های آن هزار بار باریکتر از موی انسان است. این لوله ها در ساختاری متقاطع بر روی یکدیگر قرار گرفته اند در حالی که فضاهای خالی در میان آنها وجود دارد.

به گفته محققان این ماده که ۹۹٫۹۹ درصد آن از هوا تشکیل شده ۱۰۰ بار سبک تر از “استیروفوم” بوده و از قدرت جذب بسیار بالایی برخوردار است. از کاربردهای احتمالی این فلز فوق سبک ساخت الکترودهای ویژه باطری ها و تولید محصولاتی به عنوان عایق صوت و ارتعاش یا ضربه خواهد بود.

به گفته محققان چگالی این ماده ۰٫۹ میلیگرم بر سانتیمتر مکعب است این در حالی است که ژل سیلیکا، سبک ترین ماده جامد جهان، چگالی برابر ۱٫۰ میلیگرم بر سانتیمتر مکعب دارد. به گفته محققان قدرت این ماده از طبیعت منظم ساختار شبکه ای آن به دست آمده است. دیگر مواد فوق سبک از ساختار نامنظم مولکولی برخوردارند که این ویژگی از قدرت، سرسختی و میزان جذب یا رسانایی آن می کاهد.

بر اساس گزارش تلگراف، محققان همچنین به منظور آزمودن قدرت این ریز شبکه فلزی آن را تحت فشار بالا قرار داده و پس از برداشته شدن فشار مشاهده کردند ماده به ۹۸ درصد از ارتفاع سابق خود بازگشته و شکل اصلی خود را به دست آورد.

در مقابل این پروژه، گروهی از محققان بین المللی از دانشگاه های غرب اروپا، ژاپن، روسیه و آمریکا در رقابت و تلاشند عنصری با ویژگی های مخالف سبک ترین فلز جهان بسازند.

رقابت بر سر ساخت سنگینترین عنصر جهان

دو گروه بین المللی از محققان برای ساخت سنگین ترین عنصر جهان با یکدیگر در رقابتند. عناصر فوق سنگین عناصری هستند که در انتهای جدول تناوبی عناصر قرار گرفته اند و عدد اتمی آنها بالاتر از ۱۰۴ است. سنگین ترین عنصری که تا کنون شناخته شده به صورت موقتی “آنونکوتیوم” نامیده شده و در سال ۲۰۰۲ کشف شده است، و اکنون دو تیم بین المللی برای ساخت عناصر ۱۱۹ و ۱۲۰ با یکدیگر در رقابتند.

محققان دانشگاه اوسلو در همکاری با دانشمندانی از غرب اروپا، ژاپن و آمریکا در رقابت با گروهی از دانشمندان روسی و آمریکایی سعی دارند به عنوان اولین گروهی شناخته شوند که سنگین ترین عنصر جهان را تولید کرده است.

هرچه یک عنصر سنگین تر باشد، تولید آن زمان بیشتری نیاز داشته و مدت زمان سالم باقی ماندن آن کوتاهتر است.  یک تک اتم عنصر ۱۰۶ را می توان طی یک ساعت و اتمی از عنصر ۱۱۸ را طی یک ماه ساخت در حالی که دوام هر یک از این اتمها به ترتیب ۲۰ ثانیه و ۱٫۸ میلی ثانیه است.

در حدود دو هفته پیش محققان در لابراتوار ملی اوکریج” توانستند ۲۰ میلیگرم از عنصر به شدت رادیواکتیو “برکلیوم” را تولید کنند. به هر یک از این دو تیم ۱۰ میلیگرم  از این عنصر داده شد. هر یک از تیمها صفحه ای فلزی پوشانده شده از این عنصر را با استفاده از پرتو اتمهای تیتانیوم بمباران می کنند. این درحالی است که “نیمه عمر” برکلیوم ۳۲۰ روز است و پس از پایان رسیدن این مدت زمان، نیمی از نمونه های مورد آزمایش دگرگون شده و به مواد دیگری تبدیل می شوند، از این رو محققان برنامه بسیار فشرده ای را در پیش رو دارند.

اصول ساخت عنصر سنگین بسیار ساده است: اتمهای یک عنصر با اتمهای عنصری دیگر برخورد داده می شوند و پروتنهای این عنصر به عنصر دیگر افزوده شده و عنصری جدید شکل می گیرد. برای مثال با پیوستن ۲۲ پروتون تیتانیوم به ۹۷ پروتون برکلیوم منجر به ایجاد عنصر ۱۱۹ پروتونی خواهد شد.

بر اساس گزارش پاپ ساینس، این در حالی است که احتمال ایجاد عنصری جدید پس از برخورد اتمها به یکدیگر کمتر از یکبار در ماه است و محققان باید در هر ثانیه این یک اتم جدید را بر روی صفحه ای فلزی مملو از ۱۰۰ هزار رویداد غیرضروری دیگر شناسایی کنند. تنها راه شناسایی این اتم جدید ردیابی تشعشعاتی است که در هنگام فروپاشی اتم ایجاد می شود، این به آن معنی است که عنصر جدید تنها زمانی ردیابی خواهد شد که ازبین رفته باشد.