Die neuen synthetischen Elemente: existieren sie wirklich ?

Anorganische Chemie.

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metalllabor
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Die neuen synthetischen Elemente: existieren sie wirklich ?

Beitrag von metalllabor »

Seit Mendelev das Periodensystem erfunden hat, sind manche neue Elementen entdeckt worden, die letzten stabile sind 72 Hafnium und 75 Rhenium. Weiter nur radioaktive wie 43 Technetium und 61 Promethium, aber die können in wiegbare Mengen hergestellt werden und sind auch entdeckt im Spektrum von manche Sternen. Die Elementen oberhalb Plutonium, bis 99 Einsteinium sind in Mikrogramm Mengen hergestellt worden in Atomwaffenexplosionen in den 1950er Jahren und später im Labor, also Eigenschaften sind (beschränkt) bekannt.
Alles oberhalb 100 (Fermium) sind nur hypothetisch, sie sind niemals hergestellt mehr als einige Atomen im Teilchenbeschleuniger in z.B. Darmstadt oder Dubna.
Von noch zwei (85 Astatin und 87 Franzium) sind auch keine Eigenschaften bekannt aber sie kommen in der Natur vor in seeeeeeeeeeeehr kleine Mengen (35g in der ganzen Erdkruste) als Zerfall von Uran und Thorium.

Ich denke daß die Elemente über 100 und ins besondere über 110 nur hypothetisch sind und die Menschheit überhaupt niemals diesen Elementen in wiegbare Mengen herstellen kann.
Ist das richtig ?

Glaskocher
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Re: Die neuen synthetischen Elemente: existieren sie wirklich ?

Beitrag von Glaskocher »

Man hat, unter immer höherem Aufwand, die Kerne der Elemente oberhalb von 100 (Fermium) "zusammengeschmiedet". Das iat eine beachtliche wissenschaftliche Leistung, die aber dem "Bratpfannentest" (=Kann man das auch essen?) nicht standhält. Außer einem Riesenberg an Daten, der zu einem Häufchen Papers verdichtet wurde, von dem ein kurzer Wikipedia-Artikel abstrahiert ist bleibt eigentlich nur heiße Luft übrig.

Anders herum hat man etliche Profesoren, deutlich mehr Doktoranden und eine Menge Hilfspersonal in Lohn und Brot gehalten. Dazu kommt noch der Wirtschaftseffekt, daß diese Geräte erst gebaut und dann gewartet werden müssen. Das sind also Aufträge an die Industrie. Somit ist das verwendete Geld nicht so ganz verschwendet...

Gelborange S
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Re: Die neuen synthetischen Elemente: existieren sie wirklich ?

Beitrag von Gelborange S »

Na ja, sicher kann man nie sein. Es wird von Forschern eine „Insel der Stabilität“ vermutet. Diese soll bei Flerovium liegen, aber der Verdacht erhärtete sich nicht. Auch gehört habe ich von einer hypothetischen Insel der Stabilität bei Element 120. Aber selbst wenn dort irgendwo halbwegs stabile Isotope entdeckt werden, welche mal länger als ein paar Sekunden existieren, heißt das natürlich nicht, dass wir die Elemente in wägbaren Mengen herstellen können, der Aufwand dafür ist ja schon beträchtlich Ich persönlich bin aber optimistisch im Bezug auf den wissenschaftlichen Fortschrift, und vielleicht werden wir irgendwann Element 120 in den Händen halten können (bildlich gesprochen, vermutlich wäre das zu radioaktiv dafür). Verschwendetes Geld ist all das vermutlich schon, aber wer weiß, sollte es tatsächlich gelingen, könnte so ein schweres Atom bestimmt spannende Eigenschaften besitzen.
Wen es interessiert, noch ein paar Artikel dazu:
Spektrum-Artikel, nicht mehr der aktuellste
Pressemitteilung des Helmholtz-Zentrums für Schwerionenforschung über aktuelle Forschungsergebnisse

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mgritsch
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Re: Die neuen synthetischen Elemente: existieren sie wirklich ?

Beitrag von mgritsch »

Dass die neuen Elemente existieren sehe ich nicht fraglich auch wenn vielleicht niemals jemand davon auch nur 1 mg in einem Glas bewundern können wird. Dagegen spricht neben dem Aufwand unter anderem auch die sehr kurze Halbwertszeit.

Beweis für die Existenz ist aber mittels Massenspektrometer oder besser sichtbar Nebelkammer eindeutig zu führen. So kann man auch die kurze Lebensdauer gleich mit bestimmen…

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eule
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Re: Die neuen synthetischen Elemente: existieren sie wirklich ?

Beitrag von eule »

Das mit dem existieren ist abhängig vn der Definition von "existieren", möchte ich meinen.
Sie existieren zumindest potentiell, egal wieviele Atome davon im Universum verstreut vorhanden sind.
Viel wichtiger ist aber der Erkenntnisgewinn, den die erfolgreichen Synthesen und eingesetzten Nachweismethoden mit sich bringen. Es ist außerdem der bestandene Test der Theorien, der dabei wichtig ist. Die dafür in Lohn und Brot gehaltenen Wissenschaftler sind letztlich eine positive Nebenwirkung des Ganzen.
Und da ich der Meinung bin, daß jeder Zugewinn an definitivem Wissen viel mehr Wert hat, als der notwendige Aufwand zum Informationsgewinn, zumal, wenn das keine Leben fordert, ist nichts verschwendet worden.
Unendliche Vielfalt in unendlicher Kombination.

Agressiv und feindselig, boshaft, manipulierend und hinterhältig, hämisch, überkritisch, herrschsüchtig und sinnlos brutal, das sind die Primärtugenden, die zusammengenommen Menschen vor allen anderen Spezies auszeichnen.

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lemmi
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Re: Die neuen synthetischen Elemente: existieren sie wirklich ?

Beitrag von lemmi »

existieren sie wirklich ?
Und ich bin neugierig, was du mit “wirklich“ meinst!
"Alles sollte so einfach wie möglich gemacht werden. Aber nicht einfacher." (A. Einstein 1871 - 1955)

"Wer nur Chemie versteht, versteht auch die nicht recht!" (G.C. Lichtenberg, 1742 - 1799)

"Die gefährlichste Weltanschauung ist die Weltanschauung der Leute, die die Welt nie gesehen haben." (Alexander v. Humboldt, 1769 - 1859)

Glaskocher
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Re: Die neuen synthetischen Elemente: existieren sie wirklich ?

Beitrag von Glaskocher »

[OT...?]
Bei Chemical Abstracts wrden täglich neue Verbindungen gelistet. Von vielen dieser Substanzen existiert wenige Jahre nach der Publikation ihres Syntheseweges kein Miolekül mehr, weil die Reste des Weltvorrates der Putzaktion am Ende der Doktorandenzeit zum Opfer gefallen sind. Es existiert allerdings eine veröffentlichte Vorschrift, nach der man diese Substanzen erneut herstellen kann.

"Existieren" diese Substanzen immer noch?
[BtT]

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lemmi
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Re: Die neuen synthetischen Elemente: existieren sie wirklich ?

Beitrag von lemmi »

Das ist so ähnlich wie die Frage: wenn im Wald ein Baum umfällt und niemand hört es - macht der dann ein Geräusch ? :wink:
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aliquis
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Re: Die neuen synthetischen Elemente: existieren sie wirklich ?

Beitrag von aliquis »

Wenn niemand im Raum ist, ist der Raum dann noch da?

Wie kann ich sicher sein, dass im Kühlschrank das Licht aus ist, wenn ich ihn schließe? :wink:

Spätestens seit der Erkenntnis von der Heisenbergschen Unschärferelation wissen wir, dass in der Physik vieles vom Standpunkt des Beobachters und seiner Fragestellung abhängt.

Konstituiert unsere Wahrnehmung die Realität?
Oder spiegelt unsere Wahrnehmung nur einen Bruchteil der Realität wieder und der Rest ist Extrapolation ins Ungewisse?
Ich denke, eher letzteres ist der Fall.

Gegenüber den zuletzt entdeckten Elementarteilchen verhält sich die Menge der Atome von "künstlich" hergestellten Elementen ja geradezu wie das Sandkorn zum Mount Everest...

metalllabor
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Re: Die neuen synthetischen Elemente: existieren sie wirklich ?

Beitrag von metalllabor »

lemmi hat geschrieben:
Donnerstag 25. November 2021, 17:58
existieren sie wirklich ?
Und ich bin neugierig, was du mit “wirklich“ meinst!
Ganz einfach. Diese hypothetische Elementen sind nur manchmal detektiert worden in einem Teilchenbeschleuniger, aber niemals sind Mengen hergestellt mehr als ein paar Atome so daß physikalische oder chemische Eigenschaften nicht bestimmt werden können. Und die paar Atomen zerfallen in sehr kurzer Zeit, viel weniger als eine Sekunde also hat man in einer Zeitspanne von Millisekunden überhaupt die Zeit om den Existenz beweisen zu können ?
Nicht für nichts steht im Wikipedia (oder andere Quellen) das die Eigenschaften berechtet oder extrapoliert sind. Dat heißt hypothetisch.

Glaskocher
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Re: Die neuen synthetischen Elemente: existieren sie wirklich ?

Beitrag von Glaskocher »

Man hatte die Zeit, die temporäre Existenz dieser Kerne nachweisen zu können. Es war aber keine Zeit, weitere Eigenschaften als die Masse zu ermitteln, wenn man von den Zerfallszeiten/arten mal absieht.

Heliumoxid
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Re: Die neuen synthetischen Elemente: existieren sie wirklich ?

Beitrag von Heliumoxid »

metalllabor hat geschrieben:
Samstag 27. November 2021, 10:49
Nicht für nichts steht im Wikipedia (oder andere Quellen) das die Eigenschaften berechtet oder extrapoliert sind. Dat heißt hypothetisch.
D.h. wenn Wasserstoff in den Weiten des Weltalls anhand der Spektrallinien erkannt wird ist der er hypothetisch (im Weltall) ?
Denn es wird davon ausgegangen, dass dort draussen die gleichen physikalischen Gesetzte herrschen wie hier.
Aber gesehen hat den Stoff noch niemand. Nicht ein Gramm.
Bei Heliumoxid, genauer Helium(II)- oxid, handelt es sich um eine Mischung aus Helium(I)- oxid und Helium(III)- oxid. Richtigerweise heisst es somit Helium(I,III)- oxid.

metalllabor
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Re: Die neuen synthetischen Elemente: existieren sie wirklich ?

Beitrag von metalllabor »

Heliumoxid hat geschrieben:
Samstag 27. November 2021, 20:17
metalllabor hat geschrieben:
Samstag 27. November 2021, 10:49
Nicht für nichts steht im Wikipedia (oder andere Quellen) das die Eigenschaften berechtet oder extrapoliert sind. Dat heißt hypothetisch.
D.h. wenn Wasserstoff in den Weiten des Weltalls anhand der Spektrallinien erkannt wird ist der er hypothetisch (im Weltall) ?
Denn es wird davon ausgegangen, dass dort draussen die gleichen physikalischen Gesetzte herrschen wie hier.
Aber gesehen hat den Stoff noch niemand. Nicht ein Gramm.
Das ist teilweise wahr, aber zumindenst ist die rote Halpha Spektrallinie (656nm) dieselbe als hier auf der Erde. Sonstige Gesetze können underschiedlich sein, aber das wissen wir nicht. Innerhalb der großen Planeten (Jupiter, Saturn) kann metallischen Wasserstoff oder flüssigen Kohlenstoff sein (Diamantregen ?) wegen den sehr großen Druck von einer Million Bar (100 GPa), aber das ist auch eine Hypothese.
Aber Wasserstoff oder Kohlenstoff als Element können wir herstellen, chemischen und physikalischen Eigeschaften bestimmen, zu mindenst hier unter irdische Umgebung. Aber keinen Eigenschaft der Elemente über 100 sind hier auf der Erde (Dubna, Darmstadt usw.) bestimmt.

aliquis
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Re: Die neuen synthetischen Elemente: existieren sie wirklich ?

Beitrag von aliquis »

Überall in diesem Universum gelten die gleichen Naturgesetze, sonst würde das Universum so nicht existieren können. Andere Naturgesetze kann es theoretisch nur in einem anderen Universum geben.
Wo das nicht so zu sein scheint, da werden Daten fehlinterpretiert oder kennen wir die Naturgesetze einfach noch nicht genau genug, weil die Möglichkeiten unserer Wahrnehmung und Interpretation dafür nicht ausreichend sind.

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mgritsch
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Re: Die neuen synthetischen Elemente: existieren sie wirklich ?

Beitrag von mgritsch »

metalllabor hat geschrieben:
Dienstag 30. November 2021, 12:46
Das ist teilweise wahr, aber zumindenst ist die rote Halpha Spektrallinie (656nm) dieselbe als hier auf der Erde. Sonstige Gesetze können underschiedlich sein, aber das wissen wir nicht.
und woher dann die Behauptung dass just dieses Gesetz überall gilt? :wink:
So oder so, das sind alles nur indirekte, physikalische Signale aus deren Vorkommen wir auf die Existenz schließen, genau das gleiche passiert im Prinzip auch im Teilchenbeschleuniger, im Vergleich zu Sternen sogar geradezu zum greifen nahe. Aus Zerfalls-Strahlung und Bahnkurven im elektrischen Feld kann man eindeutig auf die Anwesenheit schließen.
Aber Wasserstoff oder Kohlenstoff als Element können wir herstellen, chemischen und physikalischen Eigeschaften bestimmen, zu mindenst hier unter irdische Umgebung. Aber keinen Eigenschaft der Elemente über 100 sind hier auf der Erde (Dubna, Darmstadt usw.) bestimmt.
Zur Identifikation braucht es mal nur eine Eigenschaft - die Masse. Die kann man direkt messen.

Darüber hinaus konnte man dank der intrinsisch systematischen Eigenschaften des PSE schon vor über 100 Jahren sehr genau ganz viele Eigenschaften noch nicht entdeckter Elemente vorhersagen, heute dank Quantenphysik sogar noch genauer. Spielt aber keine praktische Rolle zumal wir sie wegen ihrer Instabilität nie in Händen halten werden...

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