2024-11-06T20:36:33+03:00
לראשונה, התבססו התכונות הכימיות של שני יסודות סינתטיים כבדים – מוסקוביום וניהוניום. מוסקוביום הפך ליסודות הכבדים ביותר שהמאפיינים הכימיים שלהם מובנים כעת באופן חלקי. שני היסודות הוכחו כתגובתיים בינונית, אך זמן מחצית החיים הקצר ביותר שלהם הופכים את היצירה של תרכובות שימושיות לבעייתית.
עידן המחקר הגרעיני פתח את האפשרות ליצור טרנסוראנידים – יסודות הממוקמים מאחורי אורניום בטבלה המחזורית. מאמינים שאלמנטים כאלה נוצרים במהלך פיצוצי סופרנובות וקילונובות, אך אורך חייהם הקצר מונע מהם להישמר על פני כדור הארץ.
חלק מהטרנסאוראנידים המוקדמים, כמו פלוטוניום ואמריקיום, התגלו יציבים מספיק למחקר מעשי ואף מצאו יישום. עם זאת, ככל שמסת הגרעינים גדלה, זמן מחצית החיים של יסודות אלה מתקצרים, וניסויים נוספים דורשים כמות משמעותית של חומר. לפיכך, כדי לחקור מוסקוביום, שלו זמן מחצית חיים של פחות משנייה, מדענים צריכים לסנתז כמות גדולה של החומר כדי לחקור את תגובתיותו תוך זמן קצר. Nihonium-286 מחזיק מעמד זמן רב יותר – כ-9.5 שניות, מה שמקל במעט על המשימה.
לאחרונה חקרה קבוצת חוקרים מאגודת הלמהולץ את התגובתיות של ניהוניום ומוסקוביום. הם ערכו בעבר ניסויים דומים עם פלרוביום, שנמצא מתחת לעופרת בטבלה המחזורית. הוכח שבשל הליבה המסיבית של יסודות אלה, האלקטרונים החיצוניים נעים במהירויות גבוהות, קרוב למהירות האור, והמכניקה הקלאסית כבר לא מתארת את התנהגותם – יש צורך בחישובים שלוקחים בחשבון את תורת היחסות המיוחדת. .
ראוי לציין כי פלרוביום מתנהג אחרת מעופרת, למרות מיקומו בטבלה. הוא פחות תגובתי, יש לו נקודת התכה מתחת לטמפרטורת החדר, ומשתנה בקלות למצב גזי. המחקר החדש מצא שניהוניום ומוסקוביום מגיבים יותר מפלרוביום, בדומה לאופן שבו טליום וביסמוט מתנהגים בהשוואה לעופרת.
הניסוי כלל הקרנת יריעות של אמריקיום-243 עם יוני סידן-48 כדי ליצור מוסקוביום-288, שמתכלה לאחר מכן לניהוניום-284. כדי למדוד את האינטראקציה בין האטומים, הצוות השתמש בגז אינרטי כדי להעביר אותם לגלאי קוורץ. תצפיות הראו שלא כל האטומים יצרו קשרים חזקים עם הקוורץ, וחלקם הגיעו לגלאי הזהב במורד הזרם, מה שאישר את התגובתיות הנמוכה יחסית שלהם.
חוקרים
הגיע למסקנה
שהאפקט הרלטיביסטי המוגבר של עופרת הופך את הפלרוביום לדומה בתכונותיו לגזים אצילים. השפעה זו משתרעת במידה פחותה על ניהוניום ומוסקוביום, ומפחיתה את התגובתיות שלהם. התנהגות דומה נצפית ב-copernicium, יסוד 112.
למרות תוחלת החיים הקצרה שלהם, מחקר נוסף של התכונות הכימיות של יסודות אלה עשוי לסייע בפתיחת הזדמנויות לשימוש באנלוגים עמידים יותר בתעשיות שונות.
באירופה הושלם מבחן מסלול הוואקום הראשון אי פעם עבור טכנולוגיית היפרלופ. צוות חוקרים מ-EPFL, בית הספר לעסקים והנדסה Vaud (HEIG-VD) ו-Swisspod Technologies, במסגרת הפרויקט LIMITLESS (מנוע לינארי למשיכה וריחוף במערכות היפרלופ יציבות), ביצע ניסוי שובר שיאים, מדמה בהצלחה רכיבת היפרלופ של 141.6 ק"מ באמצעות מסלול מקוצר של 11.8 ק"מ. המהירות המרבית שהושגה הייתה 488.2 קמ"ש, שווה ערך ל-40.7 קמ"ש בקנה מידה מופחת.
מטרת הפרויקט היא ליצור תשתית בת קיימא, חסכונית וקלת משקל לעתיד התחבורה. הבדיקות התקיימו באתר בדיקה חדש ב-EPFL המצויד במסלול מעגלי בקוטר 40 ס"מ ובאורך של 125.6 מטר. זה מאפשר בדיקות והתאמות מהירים לאבות טיפוס. מודל היפרלופ מוקטן (1:12) מספק נתונים החלים על קנה המידה המלא של הטכנולוגיה.
בדיקות אלו מאשרות את הפוטנציאל של ההיפרלופ לתחבורה תוך יבשתית מהירה וידידותית לסביבה. המערכת משתמשת בלחץ צינור ואקום נמוך ובכלי רכב חשמלי. בינתיים, עיצוב התשתית הפאסיבי מפחית עלויות ומשפר את היעילות על ידי התמקדות בפיתוח של מנוע אינדוקציה ליניארי חדש לתנועה במהירות גבוהה.
הבדיקות כללו 82 בדיקות שדמו את הנתיב של קפסולת ה-Hyperloop בתנאי לחץ נמוך (50 מיליבר). אורכו של המבחן הארוך ביותר עמד על 11.8 ק"מ במהירויות של עד 40.7 קמ"ש. הקפסולה פעלה באופן אוטונומי, תוך שימוש בכוח על הסיפון להנעה וריחוף, מה שמאפשר להעריך את צריכת האנרגיה והשליטה בשלבי מהירות שונים.
בדיקות נוספות ב-EPFL מכוונות לבדיקת גרסאות יעילות אפילו יותר של מנוע ההיפרלופ. חוקרים מפתחים גם בארה"ב פרויקט בקנה מידה גדול להובלת מטענים. צעד זה חשוב כדי להאיץ את האימוץ המסחרי של Hyperloop ולהשיג שימוש בטוח ויעיל בטכנולוגיה להסעת נוסעים.
