To the determination of the limiting number of chemical elements.pdf Проблема верхней границы таблицы Д.И. Менделеева возникла практически сразу же после установления периодического закона и до сих пор остается одной из самых актуальных в современном естествознании [1, 2]. С 1869 г. и по настоящее время было создано огромное количество вариантов таблиц химических элементов, многие из которых отражают те или иные фундаментальные закономерности их строения и взаимосвязи, в том числе и ранее не известные. Особый интерес, на наш взгляд, представляют сотовая система элементов, предложенная Б.Н. Гердевым [3], естественная матрица фундаментальных законов строения физико-химических элементов, их оболочек, ядер и атомов в целом Ю.А. Галушкина [4, 5], а также таблица А.В. Градо-боева и В.С. Матвеева [6], которые установили закономерности строения элементов и определили конечность Периодической системы Д. И. Менделеева. Первая - сотовая система химических элементов, представляет собой множество уложенных в куб элементарных равносторонних треугольников (сот), занятых тем или иным элементом. Интересно, что при размере стороны элементарного треугольника 1,1 мм 150 химических элементов умещаются в куб размером 55 мм. У этого куба есть две особенности: первая -совокупность элементов представляет собой спираль, уложенную в куб; вторая - элементы занимают только три из шести граней куба. С позиций сегодняшнего дня этот факт можно увязать с наличием темной материи [7], где каждому элементу обычной материи соответствует своя «сота» в «темном» мире. Таблица Галушкина, особенно ее реконструкция в виде 3D-модели, позволяет обнаружить, что в основе «законов строения Ядра и Атома в целом лежат Законы Простых (неделимые) природообразующих Prima (P) чисел». При этом строение матрицы соответствует строению природных и искусственных кристаллов и даже монокристаллов. Третья таблица, Градобоева-Матвеева, увязывает число элементов с числом изотопов и элементарных частиц. При этом существование предельного числа химических элементов предопределяет конечность числа элементарных частиц. Кроме того, следует отметить работы Д.Х. Базиева [8, 9] по созданию завершенной системы элементов Периодической системы Д.И. Менделеева, а также исследования А.М. Дроздова, Н.С. Имянитова и др. [10-22]. Однако ни одна из известных на сегодня таблиц элементов не решает проблему верхней границы. Так, в работе В.Б. Вяткина [2] прямо утверждается, что «с позиций структурной организации электронных систем атомов химических элементов в плоскости орбитального квантового числа, последним элементом Периодической системы Д. И. Менделеева является элемент с порядковым номером 118, который замыкает седьмой химический период». Сравнительно долгое время было распространено мнение, что «верхняя граница существования атомных структур материи должна соответствовать значению Z = 137», которое вытекает из квантово-механических расчетов [22]. С развитием теории эта граница все время сдвигалась в сторону увеличения. Особый интерес в этом смысле представляет гипотеза Ю.С. Чер-кинского [23], согласно которой максимальное число химических элементов равно 10 миллиардам. Изучив закономерности изменения значений энтропий инертных газов и полимеров, он показал, что прямые на графике S = f (lg Z) пересекаются в точке lg Z = 10. Это означает, что максиэлемент 1 А10 имеет порядковый номер 10 . Удалось рассчитать также параметры максиэлемента, такие как эффективный атомный радиус - 2-10-9 м, энергия диссоциации - 15 кал/г-моль, энтропия - 100 кал/г-атом, энергия ионизации - 0,15 вольта и др. Академик В.И. Гольданский вычислил, что периодическая система, включающая 1010 элементов, будет состоять из 3 910 периодов, причем последний из них должен включать 7 659 698 элементов (цит. по: [24]). Гипотеза Ю.С. Черкинского о максиэлементе требует подтверждения другими методами, и такая возможность появилась в связи с разработкой и становлением новой естественнонаучной парадигмы [25]. В работах [25-27] показано, что гармоничные числа связаны с информацией, энтропией, памятью и являются индикаторами немарковских процессов, т. е. указывают на состояние развития системы между хаосом и порядком. Не случайно фундаментальные характеристики таких процессов - число золотой пропорции (f) и постоянная Фейгенбаума (d) - связаны между собой: эволюции материи. Отсюда очевидна и взаимосвязь чисел гармонии, чисел Фибоначчи с таблицей химических элементов [28-30]. (1) Согласно современной парадигме естествознания, законы развития микро- и макромира едины и существует Единый периодический закон Опираясь на это положение, в настоящей работе сделана попытка определить предельное число элементов в таблице Д.И. Менделеева. Известно, что отношение соседних чисел в ряду Фибоначчи имеет предел, равный золотому сечению: f = 0,6180339874... Каждому числу в ряду Фибоначчи 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89. мы предлагаем присвоить свой порядковый номер, равный целому натуральному числу: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11... Учитывая, что главное золотое сечение Ф = 1,6180339874, а произведение Ф-f = 1, получаем (с указанной точностью знаков значения золотого числа после запятой): «предельный» порядковый номер элемента стремится к 1012. По нашему мнению, он в точности соответствует корню квадратному из числа Авогадро Vna, т.е. Z^ = 0,77602453705 ■ 1012 или ~ 78 ■ 1010, что практически совпадает с расчетами Ю.С. Черкинского. Известно также, что сумма всех членов последовательности ряда натуральных чисел связана с последним в этом ряду числовым выражением Q = 0,5 Z(Z+1). (2) При Q = Na также получаем порядок значения максиэлемента 10 . Наконец, исходя из решения известного уравнения Шрёдингера: En = E0/n2, (3) можно определить предельно возможное число n. Известно [31], что Ео = 2,17987190-10 Дж. Полагая, что значение Еп ограничено постоянной Планка при и = 1, имеем Еп = 6,62606876-10-34 Дж. Откуда п = 0,328983384-10 , а п = 0,57357143-10". Это означает, что максиэлемент содержит десятки тысяч вакантных орбиталей, которые обеспечивают его стабильность при переходах из основного в возбужденные состояния и обратно. Все эти расчеты показывают, что верхняя граница таблицы Менделеева связана (а может быть, определяется) числом Авогадро, которое, в свою очередь, есть следствие чисел гармонии природы, единого алгоритма формирования и эволюции ее структур, в том числе и атомов химических элементов [28, 29]. В работе [30] показано, что величина h/c2 есть масса фотона - адрона, равная 7,372261519-10 г. Отношение этой массы mn к массе нуклона практически совпадает с постоянной Авогадро. Аналогично можно предположить, что отношение масс атомов водорода и максиэлемента так же равно постоянной Авогадро: mz = m^A, (4) т.е. в единицах а. е. м. mz = 1,660538731-10-24-0,6022140821-1024 = 1 г (точно!). Можно предположить, что физический смысл постоянной Авогадро заключается в неком масштабном инварианте распределения характеристических масс на различных структурных уровнях организации материи. Тогда, двигаясь влево и вправо от массы максиэлемента, получаем следующий ряд (с округлением): ...10-96, 10-72, 10-48, 10-24, 1, 10-24, 10-48, 10-72, 10-96... Отождествление значений этих масс и масс реальных объектов микро-и макромира может либо подтвердить, либо опровергнуть выдвинутую в настоящей работе гипотезу.

Скачать электронную версию публикации