Dmitri Mendeleev, father of the periodic table

This was followed by the English chemist John Newlands, who noticed in 1865 that when placed in order of increasing atomic weight, elements of similar physical and chemical properties recurred at intervals of eight, which he likened to the octaves of music, though his law of octaves was ridiculed by his contemporaries. However, while successful for some elements, Newlands' law of octaves failed for two reasons:

1. It was not valid for elements that had atomic masses higher than Ca.

2. When further elements were discovered, such as the noble gases (He, Ne, Ar), they could not be accommodated in his table.

Finally, in 1869 the Russian chemistry professor Dmitri Ivanovich Mendeleyev and four months later the German Julius Lothar Meyer independently developed the first periodic table, arranging the elements by mass. However, Mendeleyev plotted a few elements out of strict mass sequence in order to make a better match to the properties of their neighbors in the table, corrected mistakes in the values of several atomic masses, and predicted the existence and properties of a few new elements in the empty cells of his table. Mendeleyev was later vindicated by the discovery of the electronic structure of the elements in the late 19th and early 20th century.

Earlier attempts to list the elements to show the relationships between them (for example by Newlands) had usually involved putting them in order of atomic mass. Mendeleev's key insight in devising the periodic table was to lay out the elements to illustrate recurring ("periodic") chemical properties (even if this meant some of them were not in mass order), and to leave gaps for "missing" elements. Mendeleyev used his table to predict the properties of these "missing elements", and many of them were indeed discovered and fit the predictions well.

Text 2

ТАБЛИЦА НУКЛИДОВ

Для систематики радионуклидов предложены различные графические формы; наибольшее распространение получила таблица нуклидов, разработанная учеными ФРГ.

Карты радионуклидов дают наглядную первичную информацию об основных характеристиках стабильных нуклидов и свойствах распада радиоактивных ядер. Дальнейшие, более детальные сведения о характеристиках радионуклидов содержатся в различных специализированных сборниках и базах ядерных данных. Для их извлечения специалисты чаще всего используют сейчас компьютерную технику. Однако так же как электронные носители не отменили традиционную форму литературы в виде печатных книг, так и в атомной науке и технике по-прежнему сохраняют свое значение справочники и карты нуклидов. Благодаря им каждый желающий может быстро сориентироваться в огромном количестве радионуклидов (более 3000), ядерных изомеров, атомных масс, периодов полураспада и других характеристик. Краткая первичная информация из карты нуклидов совершенно необходима экологам при анализе радиоактивных загрязнений окружающей среды, медикам – для оценки воздействия лечебных радиоактивных препаратов во времени и возможного наличия в них нежелательных примесей, и, конечно, в первую очередь, специалистам-ядерщикам – при анализе примесей в радионуклидных источниках, при планировании и проверке постоянно возникающих идей в отношении использования на практике тех или иных радиоактивных радионуклидов.

Эта таблица нуклидов содержит все известные науке радионуклиды химических элементов. Количество протонов (атомный номер) увеличивается слева направо, а нейтронов — сверху вниз, то есть вертикальные столбцы включают все изотопы химического элемента, а горизонтальные строки — его изотоны.

Интересный факт: не существует стабильных или хотя бы долгоживущих радионуклидов с массовыми числами 5 и 8.

Информация об основных характеристиках нуклидов содержится на карте в соответствующих нуклидных квадратах. В первой строке квадрата для всех радионуклидов указан символ химического элемента и массовое число радионуклида. Во второй строке дана массовая характеристика в энергетических единицах (миллионах электронвольт, МэВ). Это т.н. «избыток массы», разность между массой нуклида и его массовым числом в энергетических единицах (по определению, для нейтрального атома углерода12 величина =0, отсюда одна массовая единица получается равной 931,4 МэВ). Для большинства нуклидов величина отрицательна, лишь для радионуклидов с массовым числом она становится положительной. В третьей строке приведены квантовые характеристики основного состояния ядра – его спин и четность.

Если радионуклид обладает метастабильными возбужденными состояниями (изомерами) со временем жизни больше 1 мс, то их характеристики приводятся в том же квадрате. С этой целью нуклидный квадрат при наличии одного изомера делится на две половины, при наличии двух изомеров – на три части. В четвертой строке для радиоактивных нуклидов приведена одна из самых важных характеристик ядерного распада – период полураспада нуклида. Для стабильных радионуклидов в этой строке дается процентное содержание радионуклида в природной смеси изотопов рассматриваемого химического элемента. В пятой строке для радиоактивных нуклидов приведены виды ядерных превращений (распадов), которые они испытывают и др.). Для стабильных радионуклидов в этой строке дается сечение радиационного захвата тепловых нейтронов (сечение активации) в барнах.

Кроме указанных основных характеристик, размещенных в 5 строках, на оставшихся 4 строках квадратов для радиоактивных нуклидов приводятся следующие дополнительные характеристики ядерного распада: полная энергия распада Q в килоэлектронвольтах (кэВ), средняя энергия бета-излучения в тех же единицах (в угловых скобках), энергии наиболее интенсивных альфа и гамма-излучений (также в кэВ).

Еще в 60-е годы прошлого века специалисты атомной науки и техники поняли, что одно или даже два измерения не обеспечивают достоверности используемого значения ядерной характеристики и правильную оценку ее погрешности. Необходимы измерения одной и той же ядерной характеристики в нескольких лабораториях с последующим определением «лучшего», наиболее достоверного значения и его погрешности в результате анализа, отбора, коррекции и статистической обработки опубликованных экспериментальных данных, проверки внутренней согласованности характеристик в рамках имеющихся теоретических моделей, балансовых соотношений и зависимостей. Эти дополнительные исследования получили название «оценки ядерных данных», и в настоящее время существуют обширные файлы оцененных данных, в том числе по характеристикам распада нуклидов. В то же время эти исследования продолжаются, и методы оценки совершенствуются, поскольку продолжается накопление более точных экспериментальных данных, далеко не всегда согласующихся друг с другом.

Таким образом, впервые для 5 важнейших нуклидных характеристик в информационных квадратах карты радионуклидов представлены оцененные значения с погрешностями, полученными из всей совокупности опубликованных экспериментальных данных.