太陽系に未知の元素が存在する可能性はどれくらいですか?


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惑星や太陽の周り、またはオールト雲の小惑星など、太陽系に未発見の化学元素が存在する可能性はどれくらいありますか?


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115-ishより大きい原子番号を持つ要素を意味する場合、もちろん可能性があります。安定性が問題ですが、これまでのところ、原子が多くの陽子を持つことを妨げるものはありません。しかし、「チャンスは何ですか?」と尋ねる意味がわかりません。
ハロガストン2014

可能性は「多分」です:超重元素周期表上のフェイブルド「の安定性の島」に117ポイントscientificamerican.com/article/...
Wayfaringストレンジャー

もちろん、高エネルギー宇宙線が何かにぶつかるたびに、そのような要素はかなり短期間で存在します。ただし、数ピコ秒以上続くことはありません。
スティーブリントン

回答:


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元素(周期表など)に関する限り、オッズは非常に薄いと思います。少なくとも原子番号112までの周期表のすべての元素をすでに発見または作成しました。数が増えると、要素の半減期は一般に短くなり、102を超える要素では非常に短くなります。この傾向が当てはまる場合、数が増えるにつれて、「発見されていない」すべての要素が既知の原子番号の低い要素に変わっているはずです。 。

しかし、希望はあります。:まだの狭い範囲は、高原子番号の要素が安定して発見される理論化「安定の島」がありhttp://en.wikipedia.org/wiki/Island_of_stability 私はわずかなチャンスは、この要素がある可能性があると言うだろうが太陽系で発見される。


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「安定の島」の要素は、隣接する要素に比べて比較的安定していると予想されます。ウィキペディアの記事を引用すると、「具体的には、放射性崩壊の半減期は数分または数日であると予想されており、「一部の楽天家」は数百万年の半減期を期待している」数百万年の半減期があったとしても、太陽系の歴史上、まだ何百または何千もの半減期を経験している可能性があります。楽観主義者が彼らの安定性を過小評価しているのでない限り、彼らから実質的に何も残っていないはずです。
キース・トンプソン

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@Jonathanの回答に加えて、1つの化学元素を別の元素と区別するのは、核内の陽子の数です。これにより、非荷電原子の軌道電子の数が決まります。

しかし、1〜112の任意の陽子数に対応する要素はすでにわかっています。それが原子番号です。そして、陽子の一部を持つことはできません。可能な新しい要素の唯一の余地は最後にあります。


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この質問を見る別の方法は、要素がどのように生成されるかを検討することです。周期表でより大きい原子番号(つまり、26(鉄)程度)を持つ元素は、主に超新星爆発中に生成されます。過去半世紀の恒星物理学と核物理学の多くの発見に基づいて、その過程でトランスファーミオン元素(92以上の陽子を持つ元素)が生成される可能性は低いです。さらに、これらの元素は、時間または分(またはそれ以下)で測定される半減期で減衰する傾向があるため、超新星で生成されたとしても、それらは消えてしまいます。

@Jonathanが指摘したように、いわゆる安定の島のためにそのような要素の可能性がいくつかありますが、それらは非常に不安定であり、非常に短い減衰時間です。


鉄はシリコンを融合させることにより、大きな星の中心の周りに生成されます。超新星で生成される元素は鉄より重いものです。ちょうど指している:)
Joan.bdm 14

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いい視点ね。ただし、ユーロピウムなどの一部の元素は、主系列の星の時間の間にコロナで生成されます。
ベン

知らなかった!何百万ケルビンがその理由だと思います。ベン、ありがとう!
Joan.bdm 14

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化学要素は、含まれるプロトンの数によって定義されます。これは、主にその化学特性を定義します。要素は、特定の境界内で、さまざまな数の中性子を持つことができます(陽子の数は同じですが、中性子の数が異なる要素を同位体と呼びます)。中性子の数は、化学的性質に微妙な影響を及ぼし、安定性、すなわち放射性崩壊の速度にさらに大きな影響を与える可能性があります。

しかし、元素を定義する大きな化学的差異は陽子数によって決定され、特定の元素には妖精の狭い範囲内にある少数の同位体しかありません。

したがって、元素は原子番号(陽子の数)に従って元素をグループにまとめた周期表で分類されます。周期表が最初に提案されたとき、既知の元素間にいくつかのギャップがありました(この時点では、陽子の存在は不明でした)。これらのギャップはその後埋められているため、高い原子番号に到達するまで、新しい要素のためのスペースはありません。

周期表は、合理的に安定した元素と見なすことができるものに関してはいっぱいです。原子番号が増え続ける元素を提案できない根本的な理由はありません。ただし、これまでの傾向は、原子番号の要素が増えるにつれて、ますます不安定になるというものです。それらは粒子加速器で作成できますが、ごく短時間しか存在せず、鉄や銅のような「実際の」材料であると考えられる方法では自然には存在しません。

安定性の理論上の島についてはさまざまな予測がありましたが、それでも非常に短い寿命の要素について話しているだけです。

したがって、私たちが用語を理解する傾向があるという点では、合理的に安定したすべての可能性が考慮されているため、発見する新しい要素はありません。

とはいえ、既知の要素から構成されるまったく新しい材料や、実際には未知の物質の状態が存在する可能性も十分にあります。


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それは間違いなく可能ですが、宇宙の非常に熱くて活発な部分です。これらの要素を発見するためには、これらの要素が形成されるのをたくさん待つ必要があります。私たちの太陽系は十分に活発ではなく、星雲が見るのに最適な場所でしょう。


私たちのテクノロジーはそれを作成するのに十分強力ではなく、そこに行っただけでは形成されません
Los Alamos nerd

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この答えは完全に間違っています。そのような要素は、おそらく「星雲」で、あるいは恒星の元素合成によってさえ作成することはできません。鉄より重い元素は、超新星と中性子星の融合でのみ生成されます。
八方はモニカを忘れていない

@Chappo私はあなたが言っていることにほとんど同意しますが、中性子捕獲のsプロセスも鉄より重い元素を大量に生成し、それは主にAGB星で発生します。
PM 2Ring 2018年

@ PM2Ringコメント(およびリンク)をありがとう、私はこのより重い要素のソースに気づいていませんでした。
チャッポはモニカを忘れていません
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