Jakie jest prawdopodobieństwo istnienia nieznanych pierwiastków w Układzie Słonecznym?

Jaka jest szansa, że ​​w Układzie Słonecznym mogą znajdować się nieodkryte pierwiastki chemiczne - na planetach lub wokół Słońca albo na asteroidach chmury Oort?

Jeśli chodzi o elementy (np. Układ okresowy), powiedziałbym, że szanse są bardzo niewielkie. Odkryliśmy już lub wyprodukowaliśmy wszystkie elementy układu okresowego co najmniej do liczby atomowej 112. Wraz ze wzrostem liczby, okres półtrwania pierwiastków ogólnie maleje i jest bardzo krótki dla pierwiastków powyżej 102. Jeśli ten trend jest prawdziwy wraz ze wzrostem liczby, praktycznie wszystkie „nieodkryte” elementy powinny przekształcić się w niższe znane elementy liczby atomowej .

Jest jednak nadzieja. Istnieje teoretycznie „wyspa stabilności”, w której wąski zakres pierwiastków o dużej liczbie atomowej może być stabilny: http://en.wikipedia.org/wiki/Island_of_stability Powiedziałbym, że istnieje niewielka szansa, że ​​element ten może zostać odkrytym w Układzie Słonecznym.

Zgodnie z odpowiedzią @Jathanana, tym, co odróżnia jeden pierwiastek chemiczny od drugiego, jest liczba protonów w jądrze, co z kolei określa liczbę elektronów orbitalnych w nienaładowanym atomie.

Ale znamy już element, który odpowiada dowolnej liczbie protonów między 1 a 112; to liczba atomowa. I nie możesz mieć ułamka protonu. Jedyne miejsce na ewentualne nowe elementy znajduje się na końcu.

Innym sposobem spojrzenia na to pytanie jest rozważenie sposobu wytwarzania elementów. Pierwiastki o większej liczbie atomowej (tj. Około 26 (żelazo)) na układzie okresowym powstają głównie podczas wybuchów supernowych. Opierając się na wielu odkryciach fizyki gwiezdnej i fizyki jądrowej w ostatnim półwieczu, jest mało prawdopodobne, aby w tym procesie można było wytworzyć element transfermionowy (element z 92 lub więcej protonami). Co więcej, pierwiastki te ulegają rozkładowi, a okresy półtrwania mierzone są w godzinach lub minutach (lub mniej), więc nawet jeśli zostały wyprodukowane w supernowej, dawno już minęły.

Jak zauważył @Jathanathan, istnieje pewien potencjał dla takich elementów ze względu na tak zwaną wyspę stabilności, ale nadal są one wysoce niestabilne, z bardzo krótkim czasem rozpadu.

Pierwiastek chemiczny jest określony przez liczbę zawartych w nim protonów, co w dużej mierze określa jego właściwości chemiczne. Elementy mogą, w pewnych granicach, mieć różną liczbę neutronów (elementy o tej samej liczbie protonów, ale różna liczba neutronów nazywana jest izotopami). Liczba neutronów może mieć subtelny wpływ na właściwości chemiczne i bardziej znaczący wpływ na stabilność, tj. Szybkość rozpadu radioaktywnego.

Ale duże różnice chemiczne, które definiują pierwiastek, są określone przez liczbę protonów, a dany pierwiastek będzie miał tylko garść izotopów w dość wąskim zakresie.

Tak więc elementy są klasyfikowane według układu okresowego, który wymienia elementy w grupach według liczby atomowej (liczby protonów). Kiedy po raz pierwszy zaproponowano układ okresowy, między znanymi pierwiastkami istniało wiele przerw (w tym momencie istnienie protonów nie było znane). Luki te zostały następnie wypełnione, więc nie ma miejsca na nowe pierwiastki, dopóki nie dojdziesz do wysokich liczb atomowych.

Układ okresowy jest pełny pod względem elementów, które można uznać za względnie stabilne. Nie ma podstawowego powodu, dla którego nie można proponować pierwiastków o stale rosnących liczbach atomowych. Jednak jak dotąd trend jest taki, że wraz ze wzrostem liczby atomowej elementy stają się coraz bardziej niestabilne. Można je tworzyć w akceleratorach cząstek, ale istnieją tylko przez krótki czas i nie istnieją w naturze w żaden sposób, który można by uznać za „prawdziwy” materiał, taki jak żelazo lub miedź.

Istnieją różne prognozy dotyczące teoretycznych wysp stabilności, ale nawet wtedy mówimy o bardzo krótkotrwałych elementach.

Jeśli chodzi o sposób, w jaki rozumiemy ten termin, nie ma nowych elementów do odkrycia, ponieważ uwzględniono wszystkie rozsądnie stabilne możliwości.

Powiedziawszy, że mogą istnieć zupełnie nowe materiały złożone ze znanych elementów lub rzeczywiście nieznanych wcześniej stanów materii.

Jest to zdecydowanie możliwe, ale w bardzo gorącej i aktywnej części wszechświata. Aby odkryć te elementy, trzeba będzie dużo czekać na ich utworzenie. Nasz układ słoneczny nie jest wystarczająco aktywny, a mgławica byłaby najlepszym miejscem do patrzenia.