Pulau stabilitas
Unsur-unsur kimia di luar timbal bersifat radioaktif, dan mereka tidak memiliki isotop yang stabil. Ini berarti bahwa mereka akan meluruh menjadi unsur lain. Kecuali Plutonium, waktu paruh mereka dalam urutan beberapa menit, hingga detik. Ada teori dalam fisika yang mengatakan bahwa setelah sejumlah elemen dengan waktu paruh pendek, akan ada elemen lain dengan waktu paruh yang lebih lama. Ini umumnya dikenal sebagai Kepulauan stabilitas. Unsur-unsur ini diharapkan memiliki isotop dengan waktu paruh dalam kisaran beberapa menit. Hipotesisnya adalah bahwa inti atom dibangun dalam "cangkang" dengan cara yang mirip dengan struktur cangkang elektron yang jauh lebih besar dalam atom. Dalam kedua kasus, cangkang hanyalah kelompok tingkat energi kuantum yang relatif dekat satu sama lain. Tingkat energi dari keadaan kuantum dalam dua cangkang yang berbeda akan dipisahkan oleh celah energi yang relatif besar. Jadi ketika jumlah neutron dan proton sepenuhnya mengisi tingkat energi dari cangkang yang diberikan dalam nukleus, energi pengikatan per nukleon akan mencapai maksimum lokal dan dengan demikian konfigurasi tertentu akan memiliki masa hidup yang lebih lama daripada isotop di dekatnya yang tidak memiliki cangkang yang terisi.
Cangkang yang terisi akan memiliki "angka ajaib" neutron dan proton. Salah satu kemungkinan jumlah neutron ajaib untuk inti bola adalah 184, dan beberapa kemungkinan nomor proton yang cocok adalah 114, 120 dan 126 - yang berarti bahwa isotop bola yang paling stabil adalah Flerovium-298, unbinilium-304 dan unbihexium-310. Dari catatan khusus adalah Ubh-310, yang akan menjadi "sihir ganda" (baik jumlah proton 126 dan jumlah neutron 184 dianggap sihir) dan dengan demikian yang paling mungkin memiliki waktu paruh yang sangat lama. (Inti bola ajaib ganda yang lebih ringan berikutnya adalah timbal-208, inti stabil terberat dan logam berat paling stabil).
Penelitian terbaru menunjukkan bahwa inti besar mengalami deformasi, menyebabkan angka ajaib bergeser. Hassium-270 sekarang diyakini sebagai nukleus cacat sihir ganda, dengan angka ajaib yang cacat 108 dan 162. Namun, ia memiliki waktu paruh hanya 3,6 detik.
Isotop-isotop telah diproduksi dengan proton yang cukup untuk menanamnya di pulau stabilitas tetapi dengan terlalu sedikit neutron untuk menempatkannya di "pantai" luar pulau. Ada kemungkinan bahwa unsur-unsur ini memiliki sifat kimia yang tidak biasa dan, jika mereka memiliki isotop dengan masa hidup yang memadai, akan tersedia untuk berbagai aplikasi praktis (seperti target akselerator partikel dan sebagai sumber neutron juga).
Tabel periodik dengan unsur-unsur yang diwarnai menurut waktu paruh isotopnya yang paling stabil. Unsur-unsur yang stabil. Unsur radioaktif dengan waktu paruh lebih dari empat juta tahun. Waktu paruh antara 800 dan 34.000 tahun. Waktu paruh antara 1 hari dan 103 tahun. Waktu paruh antara satu menit dan 1 hari. Waktu paruh kurang dari satu menit.
Pertanyaan dan Jawaban
T: Elemen apa saja yang berada di luar timbal?
J: Unsur-unsur di luar timbal bersifat radioaktif dan tidak memiliki isotop yang stabil.
T: Apa teori dalam fisika yang menjelaskan mengapa beberapa elemen memiliki waktu paruh yang lebih lama?
J: Teori dalam fisika menyatakan bahwa setelah sejumlah elemen dengan waktu paruh pendek, akan ada elemen lain yang memiliki waktu paruh yang lebih panjang, yang dikenal sebagai Pulau Stabilitas. Hal ini karena ketika jumlah neutron dan proton sepenuhnya mengisi tingkat energi dari kulit yang diberikan dalam nukleus, energi ikat per nukleon akan mencapai maksimum lokal dan dengan demikian konfigurasi tertentu akan memiliki masa pakai yang lebih lama daripada isotop di dekatnya.
T: Apakah bilangan ajaib untuk inti bola?
J: Bilangan ajaib untuk inti bola adalah bilangan neutron 184 dan bilangan proton 114, 120, dan 126. Ini berarti bahwa isotop bola yang paling stabil adalah flerovium-298, unbinilium-304, dan unbiheksium-310.
T: Apakah Hassium-270 diyakini memiliki keajaiban ganda?
J: Ya, Hassium-270 diyakini sebagai inti cacat sihir ganda, dengan angka sihir cacat 108 dan 162.
T: Berapa lama waktu paruhnya?
J: Waktu paruhnya adalah 3,6 detik.
T: Apakah ada aplikasi praktis untuk elemen-elemen ini?
J: Ya, jika mereka memiliki isotop dengan waktu paruh yang memadai, mereka berpotensi digunakan untuk berbagai aplikasi praktis seperti target akselerator partikel atau sebagai sumber neutron.
