Det periodiske system 150 år

Et av de viktigste bidragene til å forstå hvorfor våre fysiske kjemiske omgivelser fungerer som de gjør kom med det periodiske system. Erkjennelsen av at stoffene vi omgir oss med består av atomer, med protoner, nøytroner og elektroner, var riktignok en forståelse som utviklet seg litt gradvis, men den russiske kjemiprofessoren Dimitrij Mendelejev sorterte i 1869 grunnstoffene etter atomvekt og plasserte grunnstoffer med lignende kjemiske egenskaper i noen kolonner.

Dette gjennombruddet i forståelse av fysikken og kjemien feirer The Economist denne uken i en egen artikkel. Der beskriver de hvordan det å organisere alle grunnstoffene et felles system, der alle grunnstoffene har et eget unikt nummer som tilsvarer antall protoner i atomkjernen, også bidro til å avsløre at det var hull i tabellen i form av grunnstoffer som enn ikke var oppdaget. Hullene ble etter hvert fylt ut av forskere som fikk et viktig hjelpemiddel i jakten på ikke-identifiserte grunnstoffer:

"His grid was not perfect. Indeed, it was full of holes. But those holes (some of them, anyway) turned out to be keystones. Though there was no reason, in the 1860s, to believe that all the elements had been discovered, Newlands had behaved as though they had been. Mendeleev had enough confidence to leave gaps in order to make the pattern work. At the time, some took this as a sign of weakness. In fact, it was a sign of strength—the more so because, for several of the gaps, he described in detail the properties of the elements he predicted would fill them, and these predictions were, by and large, fulfilled."

Artikkelen beskriver hvordan man i årene som fulgte bygget videre på dette, identifiserte edelgassene som tidligere  var uoppdaget fordi de ikke inngår i kjemiske forbindelser med andre grunnstoffer, og også oppdaget ustabile radioaktive grunnstoffer som radium og polonium. Ved å bombardere atomer med partikler viste det seg også å være mulig å produsere en del grunnstoffer som ikke finnes i naturen, eller bare finnes i veldig kortvarig, syntetisk. The Economist skiver:

"Technetium is strange. Despite its low atomic number (43) it has no stable isotopes, and is thus found only transiently in nature. This is a quirk of the physics of protons and neutrons that it shares with promethium (61). But at the heavy end of the table, beyond lead (82), radioactivity is compulsory for all. And beyond uranium (92) it is so compulsory that “transuranics” were once thought not to occur in nature. This part of the periodic table was the playground of Glenn Seaborg, an American physicist. In 1940 Seaborg was part of a group at the University of California, Berkeley, that made neptunium (93). When the group’s head left later that year, Seaborg took over. On his watch americium (95), curium (96), berkelium (97), californium (98), einsteinium (99), fermium (100), mendelevium (101) and nobelium (102) were all created. But his first discovery, plutonium (94, in 1941), was the most important. On July 16th 1945, the first atom bomb, a plutonium-implosion device, was tested at Alamogordo, New Mexico. On August 9th of that year another of the same design destroyed Nagasaki, in Japan."

Det tyngste av alle grunnstoffene, oganesson som har nummer 118 i det periodiske systemet, ble ikke oppdaget før i 2002 og fikk sitt navn først i 2016. Det ble syntetisk fremstilt og finnes ikke naturlig. Plasseringen i det periodiske systemet tilsier at det er en edelgass, med samme kjemiske egenskaper som radon, men med en meget kort levetid, med en halveringstid bare 0.89 millisekunder, blir det kanskje ikke så lett å finne ut akkurat det.