 |
|
Дальнейшие расширения периодической таблицы
Непонятно, будут ли новые элементы продолжать модель текущей периодической таблицы и находиться в 8 периоде или требуются дополнительные обработки или изменения нынешней таблицы. Сиборг ожидал, что восьмой период будет следовать заранее установленной модели и поэому, он бы включал в себя s-блок для элементов 119 и 120, новый g-блок для следующих 18 элементов, а дополнительные 30 элементов продолжали бы текущие f-, d-, и p-блоки. Совсем недавно, такие физики как Пекка Пиикко предположили, что эти дополнительные элементы не должны следовать правилу Маделунга, с помощью которого прогнозируют заполнение электронных оболочек и, таким образом, влияют на внешний вид нынешней периодической таблицы.
Элемент с максимально возможным атомным числом
Число возможных элементов не известно. Сделанное Элиотом Адамсом в 1911 году весьма преждевременное предположение основывалось на том, что из-за расположения элементов в каждом табличном периоде, элементов, с массой больше 256± (которым сейчас соответствовали бы элементы 99 и 100) не существует. Более поздние и более вероятные вычисления показывают, что периодическая таблица закончится вскоре после прохождения острова стабильности, который, как ожидается, сосредоточится возле элемента 126, так как расширение периодических и нуклидических таблиц ограничено капельными линиями протонов и нейтронов. Кроме того, Джон Эймсли считал, что периодическая таблица закончится на элементе 128, Ричард Фейнман – на элементе 137, Альберт Хэзан – на элементе 155.
Модель Бора
При рассматривании модели Бора возникают трудности с существованием атомов, чьи атомные числа больше, чем 137, так как любой элемент с атомным числом больше 137 потребовал бы 1s электроны для перемещения быстрее, чем c, скорость света. Следовательно, нерелятивистская модель Бора, при применении к таким элементам, является неточной.
Релятивистское уравнение Дирака
Применяя уравнение Дирака, возникают проблемы с элементами, которые имеют больше 137 протонов. Для таких элементов, волновая функция состояния квантовомеханической системы Дирака является колебательной, а не связанной и, кроме того, не существует разрыва между положительными и отрицательными спектрами энергий, как в парадоксе Клейна. Более точные расчеты с учетом влияния конечного размера ядра показывают, что энергия связи впервые превышает предел при элементах, имеющих более 173 протонов. Для более тяжелых элементов, если самая глубокая орбиталь (1s) не заполнена, электрическое поле ядра, в результате спонтанного излучения позитрона, будет тянуть электрон из вакуума; как бы то ни было, если вышеуказанная орбиталь будет заполнена, это не произойдет, поэтому элемент 137 не обязательно является последним элементом периодической таблицы.
Оптимальная форма
Из-за существования многообразных форм периодической таблицы возник вопрос, существует ли оптимальная или окончательная форма таблицы Менделеева. Как полагают, ответ на этот вопрос зависит от того, встречается ли химическая периодичность среди элементов, точных во всей Вселенной или же если, вместо этого, такая периодичность является результатом субъективной человеческой интерпретации, зависящей от обстоятельств, убеждений и пристрастий исследователей. Объективный базис знаний о химической периодичности разрешил бы вопросы о месте водорода и гелия и структуры 3 группы. Считается, такая точность, если он существует, еще не была обнаружена. Если ее не существует, то различные формы периодической таблицы могут быть рассмотрены как вариации на тему химической периодичности, каждая из которых изучает и подчеркивает различные аспекты, свойства, перспективы и взаимосвязи между элементами. Повсеместность стандартной или таблицы средней длины, как считают, является результатом вышеуказанной схемы, имеющей хороший баланс возможностей с точки зрения простоты конструкции и размеров и изображение ее атомного порядка и периодических закономерностей.