化学の歴史に関する英語の情報源を読んで、周期表への参照を探してみてください。あなたは驚かれることでしょうが、それでもこの言葉遣いが注意深く避けられることを確認してください。執拗にそしてどういうわけか政治的に正しい彼らは「要素の周期的な表」について書いています。定期的なものだけでなく、関係者全員の言及とともに、第二次世界大戦の最終段階で第二戦線を開くという決定的な役割と同じくらい熱心に、マイヤー、 ドベライナー、 チャンクルトワの役割を強調しました 。
メンデレーエフの尊敬されている西洋のパートナーと、ドミトリー・イワノビッチが一緒に勉強したロバート・ブンセンに個人的に敬意を表する 1859年から1861年に、メンデレーエフは、リンネのような既知の分類子としてではなく、まだ発見されていない要素を予測でき、さらに重要なことに、この記事の文脈では、事実にもかかわらず、ヨウ素とテルルを正しく配置することができた先見の明のある人物として科学の歴史に入ったことに注意します。そのテルリウムはヨウ素より重いです。
現在、オガネソン（Og）No。118は周期表を閉じており、ラドン（No. 86）の真下にあり、メンデレーエフの論理によれば、第7周期を閉じるため、貴ガスとなるはずです。しかし、ウラン、プルトニウム、メンデレビウム、フレロビウム、オガネソンを含むこの最も驚くべき、一時的で爆発的な期間の終わりに、質問は再び実現されます：周期表はどこで終わりますか？そして、周期律はその限界まで守られていますか？驚いたことに、この質問に対する最初の答えは、リチャード・ファインマンによって非常に自信を持って与えられました。
そうすることで、彼はボーアによって提案された原子の伝統的なモデルに依存しました。ご存知のように、ボーアのモデルでは、原子核は電子の雲に囲まれており、電子は厳密に定義された許可された軌道でのみ核の周りを回転します。電子は中間軌道を占めることはできませんが、許可された軌道から別の軌道に移動することはできます。この遷移は、エネルギーの量子の放出または吸収によって即座に発生し、「量子飛躍」と呼ばれます。
特定の量子状態の電子の速度は、次の式
で計算されます
。
ここ
Z
で、は原子の核内のプロトンの数に対応する原子数であり、したがって中性原子を周回する電子の数に対応します。ここに
n
電子の量子状態であり、かつ
ある
細かい構造の定数。微細構造定数は次の式
で計算されます
。
ここで、eは基本電荷、hはプランク定数、e0は誘電率であり、自由真空透過率とも呼ばれます。
したがって、原子の外側の電子シェルが核から離れるほど、それに沿って移動する電子の速度が速くなります。Richard Feynmanは、Z = 137では、電子の速度が光の速度よりもわずかに遅くなると計算しました。この論理に従うと、原子番号138の要素は存在できません。そうでなければ、その最も外側の電子は光の速度を超えるでしょう。
ラザフォーディウムと無法
ただし、実際には、状況はもっと複雑です。まず、相対論的効果が重い要素と超重い要素の核に現れ始めます。周期表がどこで終了するかを予測する計算は、相対性の理論に基づいています。核の増加に伴い、その中にはますます多くのプロトンが存在します。これは、電子に作用する引力も増加することを意味します。したがって、最も外側の電子の速度が増加し、ますます光の速度に近づきます。このような速度では、電子は「相対論的」になり、これらの要素の特性は、テーブル内の要素の位置だけでは完全に説明できません。これらの効果のいくつかは、肉眼で見ることができます。したがって、金の原子では、電子は光の約半分の速度で核の周りを回転します。このため、軌道の輪郭が変化します。その金は可視スペクトルの青い部分を吸収し、残りの光子はそこから反射されます。白色光から青紫色成分を差し引いたものを観察した結果、金は特徴的な黄赤色の光沢を獲得し、周囲の銀金属の背景に対して際立っています。
1990年代に最初の実験が行われ、ラザフォルディウム（104）とダブニウム（105）は、周期表の位置に従って割り当てられたもの以外の特性を示すことが示されました。定期的な法則によれば、それらは、それぞれ、ハフニウムとタンタルの真上にある要素に似ている必要があります。実際、ラザフォルディウムはそれからかなり離れたところにあるプルトニウムのように反応し、ダブニウムはプロタクチニウムのように反応します。一方、セボルギウム（106）とボリウム（107）は、メンデレーエフが導き出した法則に従います。
さらにもっと。レントゲン（111）は、金ではなくアスタチンの特性で接近し、コペルニシウム（112）は、オガネソン（118）よりも、貴ガスの特性に引き寄せられることがわかりました。おそらく、テネシン（117）はガリウムに特性が似ており、ニコニウム（113）はアルカリ金属に匹敵します。これらすべての異常は、超大型原子における相対論的効果のますます顕著な発現と関連しています。
粒子波二元論について少し
その解釈におけるボーアの原子のモデルは、それによれば、テーブルは要素No. 137によって閉じられるべきであり、実際の状況に完全には対応していません。量子物理学の主題は、古典的な物理学の主題よりもはるかに複雑です。原則として、量子現象にはマクロレベルでの視覚的な類似点はありません。たとえば、古典的な物理学の法則によれば、核の周りを回転する電子は核に落下し、原子は崩壊しなければなりません。
原子の存在そのものが物理法則の反駁であるように思われるでしょう。しかし実際には、すべてが異なります。古典的な法則は揺るぎないものですが、厳密に言えば、電子は粒子ではないため、電子は核に落ちません。電子は波と粒子の二重性に従います。つまり、電子は粒子と波の特徴を同時に示すため、核に落ちません。それにもかかわらず、波と粒子の二重性を考慮しても、電子の速度は真空中の光の速度を超えることはできません。
ファインマン氏自身、
リチャード・ファインマンは、原子数が
Z
137を超えると、中性原子は存在できないと信じていました 。重要なのは、相対論的なディラックの式によれば、大きな値の場合
Z
核に最も近い電子の地上エネルギー状態は、虚数として表されます。ただし、この推論は、カーネルがポイントワイズであることを前提としています。コアの物理サイズが最小であってもゼロではないと仮定すると、周期表は
Z
約173まで続くはず です。
次は何ですか
それはのためにあると考えられている
Z
173 1S核の電場の作用下サブシェル、負連続（に「プランジ」≈ ディラック海要素ウスチ（Unseptrium）上記中性原子が存在しないこと）、その電子-陽電子対の自発的産生をもたらすと、結果として、と
Z
=173。173の原子
Z > Zcr
は超臨界原子と呼ばれ ます。また、の要素は
Z > Zcr
イオンとしてのみ存在できると想定されています 。
超臨界原子は完全にイオン化することはできません。ディラック海から電子とポジトロンが出現する最初の電子シェルで自発的なペア生成が激しく発生し、さらに電子が原子に織り込まれ、ポジトロンが飛び去るからです。確かに、原子核を取り巻く強い相互作用場は非常に短距離であるため、パウリ排除の原則は、ディラック海に浸された殻を埋めた後、それ以上の自発的なペアの生成を許可しません。要素173-184は、ディラック海に浸された殻しかないため、 弱超臨界原子と呼ばれ
1s
ます。シェル
2p1/2
はアイテム185の周りを完全に満たすと想定され、シェル は
2s
-要素245について。これまでのところ、重い核を衝突させることによって超臨界電荷を収集しようとして、自発的なペア生成を実験的に達成することはできませんでした（たとえば、鉛とウラニウムは
Z
= 174、ウランとウラニウムは
Z
= 184、ウランとカリフォルニウムは = 184、与える
Z
= 190）。おそらく、核の不安定性は、電子シェルの不安定性ではなく、周期表の最終において重要な役割を果たすでしょう。
最後に、仮想のクォーク物質からなる 安定性の大陸
Z
全体が、 300を超える領域に隠されている可能性があると想定されてい ます。 （これは量子色力学物質でもあります）。このような問題は、プロトンと中性子を形成するために結合されたクォークではなく、自由な上下のクォークで構成されている可能性があります。これは、核物質よりもバリオンあたりの結合エネルギーが高いバリオニック物質の基底状態であると考えられ ます。そのような物質の状態が現実であるならば、おそらくそれは通常の超重核の熱核反応の過程で合成されることができます。このような反応の生成物は、結合エネルギーが高いため、クーロンの障壁を完全に克服する必要があります。
これまでのところ、これはすべて理論であり、繰り返しますが、周期法の発見150周年（1869-2019）までに周期表の7番目の期間のみを埋めることができました。いずれにせよ、新しい重い要素の半減期は急速に減少しています。Rutherfordium-267の場合は約1.3時間、X-ray-282の場合はわずか2.1分、Oganessonの場合は数百マイクロ秒で計算されます。したがって、結末は終わりであり、その後、物質界の続編または監督版が開く可能性があります。そこへの道は、ファインマニアのサブライト軌道を通り抜けます。