05 декември 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Тежките атоми размиват границата между квантовата механика и теория на относителността

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 06 октомври 2017 в 11:0163400
Снимка: Pinterest

Изследователи откриват, че електроните в най-тежките атоми на периодичната таблица не се описват добре от квантовата механика - поведението им е неочаквано и противоречи на теорията.

Професор Томас Албрехт Шмит и неговият екип съобщава в статия, публикувана в Journal of the American Chemical Society, че електроните в атомите на берклий-249 (Bk-249) се описват по-добре с помощта на теорията на относителността на Айнщайн, отколкото квантовата механика.

"Това е почти алтернативна Вселена, защото се проявява химия, която не се вижда при обикновените елементи", заяви Албрехт-Шмит (Thomas Albrecht-Schmitt) в сайта на Университета на Флорида.

Учените изграждат съединения от берклий и йод, очаквайки поведението им да имитира структурата на други метални йодати. Когато разглеждат как са организирани електроните, забелязават несъответствие с това, което се наблюдава при леките атоми и това, което се случва при берклия. Тъй като квантовата механика дава много конкретни прогнози за това, как би трябвало да изглежда структурата, учените са озадачени.

Екипът разбира, че това се дължи на силния заряд на тежките ядра, които карат електроните да обикалят по-бързо от средното. Електроните в атома обикновено се движат с около 1% от скоростта на светлината, но в берклия, те са много по-бързи. Когато нещо се движи близо до скоростта на светлината, съгласно теорията на относителността увеличава масата си и това създава разликата в модела.

По-тежките от урана атоми се създават в лабораторни условия и обикновено са в много малки количества, за да могат да бъдат анализирани.

Това изследване ни напомня колко е сложно е да се опишат подробно атомите. Всеки електрон се влияе от заряда в ядрото и от движението и заряда на другите електрони. Точното математическо решение за движението на всеки отделен електрон може да се направи само за водородния атом (тъй като е най-прост), за всички останали има само приблизителни решения, които постоянно се усъвършенстват благодарение на нови открития и наблюдения.

"Когато видите този интересен феномен, започвате да си задавате въпроси като как може да го направите засилите или да го изключите", разказва Албрехт-Шмит. "Преди няколко години, никой дори не смееше да си помисли, че може да се направи съединение на берклий".

Химичният елемент берклий е изкуствено произведен елемент със символ Bk и атомен номер 97. В периодичната таблица е в групата на актинидите и е един от трансурановите елементи. Наречен е на град Бъркли в Калифорния, където е открит през декември 1949 г. Берклият е радиоактивен метал със сребристо-бял цвят. Той се произвежда в малки количества в ядрените реактори. Малко над 1 грам берклий е произведен в САЩ от 1967 година насам. Американското министерство на енергетиката е дало на екипа на Албрехт Шмит 13 милиграма.


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.