يقطع العلماء خطوات كبيرة نحو إمكانية إضافة عنصر جديد إلى الجدول الدوري. يتضمن الجدول حاليًا 118 عنصرًا، لكل منها عدد مميز من البروتونات في نواته. على سبيل المثال، يحتوي الهيدروجين على بروتون واحد، بينما يحتوي الأوغانيسون على 118. وقد دفع السعي لاستكشاف حدود الفيزياء الذرية الباحثين إلى التركيز على إنشاء العنصر 120. وإذا نجح، فقد يكون هذا العنصر الجديد هو الإضافة التالية إلى الجدول الدوري، مما يمثل نقطة انطلاق جديدة. معلما هاما في فهمنا للكيمياء والفيزياء.
استكشاف المسار إلى العنصر 120
تتضمن استراتيجية إنتاج العنصر 120 استخدام أيونات التيتانيوم في معجل الجسيمات. ويهدف الباحثون إلى اصطدام هذه الأيونات بذرات الكاليفورنيوم التي تحتوي على 98 بروتونًا. وبما أن التيتانيوم يحتوي على 22 بروتونًا والكاليفورنيوم يحتوي على 98، فمن المفترض نظريًا أن يؤدي اصطدامهما إلى العنصر 120، والذي سيكون إجمالي عدده 120 البروتونات. يعتبر هذا النهج مبتكرًا، حيث لم يتم استخدام عوارض التيتانيوم من قبل لإنشاء مثل هذه العناصر الثقيلة. ويتوقف نجاح هذه الطريقة على القدرة على إدارة وتوجيه هذه الجسيمات عالية الطاقة بدقة.
اختبار الجدوى
في الآونة الأخيرة تجربةقام العلماء بتوجيه أيونات التيتانيوم إلى البلوتونيوم، الذي يحتوي على 94 بروتونًا، بهدف تكوين ليفرموريوم، وهو عنصر يحتوي على 116 بروتونًا. وعلى مدار 22 يومًا، نجح الفريق في اكتشاف ذرتين من ذرات الليفرموريوم في أعقاب اصطدام جسيماتهما. تشير هذه النتيجة إلى أن حزم التيتانيوم قد تكون بالفعل أداة فعالة لإنشاء عناصر ثقيلة جديدة. ومع ذلك، يتوقع العلماء أن إنتاج العنصر 120 سيكون أكثر صعوبة ويستغرق وقتًا طويلاً، وربما يتطلب ما يصل إلى عشر مرات أطول من تجربة الكبد.
التحدي المتمثل في خلق عناصر جديدة
تاريخيًا، كان إنشاء عناصر تتجاوز الـ 118 الحالية يتطلب استخدام حزم الكالسيوم 48. تم استخدام الكالسيوم-48، وهو نظير الكالسيوم الذي يحتوي على 28 نيوترونًا، في تجارب مختلفة لدفع حدود الجدول الدوري. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة لها حدودها، لا سيما مع استخدام المواد المستهدفة المشعة التي تتحلل بسرعة كبيرة جدًا بحيث لا يمكن إجراء تحليل شامل لها. ومن خلال التحول إلى حزم التيتانيوم 50، يهدف الباحثون إلى استخدام مواد مستهدفة أكثر عملية، وربما التغلب على القيود التي تفرضها العناصر سريعة التحلل.
التطلع إلى الأمام
عملية إنشاء عنصر جديد معقدة وتتطلب تجربة دقيقة. يمثل التحول إلى استخدام أيونات التيتانيوم نهجًا جديدًا واعدًا لاكتشاف عناصر تتجاوز تلك المعروفة حاليًا. ومع استمرار الأبحاث، يأمل العلماء أن ينضم العنصر 120 قريبًا إلى الجدول الدوري، مما يقدم رؤى جديدة في الفيزياء الذرية ويوسع معرفتنا بالوحدات الأساسية للمادة. لن يؤدي هذا التقدم إلى تعزيز فهمنا للكيمياء فحسب، بل سيدفع أيضًا حدود ما هو ممكن في البحث العلمي.
