Короний
Коро́ний (лат. Coronium < лат. corona — венец, корона) — гипотетический химический элемент, существованием которого в начале XX века пытались объяснить некоторые спектральные линии в эмиссионном спектре солнечной короны.
История
Во время наблюдения в Северной Америке полного солнечного затмения, произошедшего 7 августа 1869 года, Уильям Харкнесс и Чарльз Янг (Юнг) независимо друг от друга обнаружили спектральную линию излучения слабой интенсивности с длиной волны 530,3 нм в зелёной части спектра короны.
В 1879 году Янг ошибочно идентифицировал её как линию железа Fe 1474 по шкале Кирхгофа[1].
Так как эта линия не идентифицировалась со спектральными линиями ни одного из известных тогда химических элементов, была высказано предположение об обнаружении на Солнце нового химического элемента, названного коронием Грюнвальдом в 1887 году[1][2].
Гипотеза о существовании корония получила широкое признание благодаря триумфу спектрального анализа — открытию на Солнце спектральным методом гелия (на 27 лет ранее, чем на Земле: 1868 и 1895 годы соответственно). Однако многочисленные попытки обнаружить короний в земной атмосфере, минералах и вулканических газах оказались безуспешными или ошибочными, так, в 1898 году, предполагаемый элемент был ошибочно обнаружен в вулканических газах, испускаемых Везувием, группой итальянских химиков во главе с Рафаэлло Насини[3].
Позже на Солнце были обнаружены другие неидентифицированные спектральные линии, что привело к «открытию» ещё нескольких гипотетических элементов.
Короний просуществовал в научной и учебной литературе до опубликования в 1939 году работы астрофизиков Бенгта Эдлена и Вальтера Гротриана с доказательством, что спектральная линия 530,3 нм принадлежит тринадцатикратно ионизированному железу (Fe13+, в спектроскопических обозначениях [Fe XIV]). Другие спектральные линии также были идентифицированы с другими запрещёнными переходами в многократно ионизированных атомах других металлов, например Ni14+[4]. Так как для столь высокого уровня ионизации требуется недостижимая в земных лабораториях очень высокая температура, это стало одним из подтверждений экстремальной температуры солнечной короны.
Место в Периодической системе химических элементов
По мнению некоторых учёных, существовавших в начале XX века, этот элемент во внешних областях солнечной короны должен был бы быть, как и гелий, очень лёгким инертным газом. В статье «Попытка химического понимания мирового эфира» (1902) Д. И. Менделеев рассматривает короний как инертный газ с атомной массой, равной единице, отводя ему место перед водородом в первом ряду нулевой группы. По оценке Менделеева, короний должен был бы иметь плотность по водороду при нормальных условиях не более 0,2 и обнаруживаться в атмосфере Земли[5].
… короний или иной газ с плотностью около 0,2 — по отношению к водороду, не может быть никоим образом мировым эфиром; его плотность (по водороду) для этого высока, он побродит, быть может, и долго, в мировых полях, вырвется из уз земли, опять в них случайно ворвется, но все же из сферы притяжения солнца не вырвется, а, конечно, между звёздами найдутся и помассивнее нашей центральной звезды.
Поиски места корония в периодической системе химических элементов связывалось Менделеевым с осмыслением физических причин периодичности и химической природы мирового эфира (в той статье Менделеев находит место в нулевой группе легчайшему гипотетическому элементу, названному им ньютонием).
Таким образом, можно показать, что в первом ряду первым перед водородом существует элемент нулевой группы с атомным весом 0,4 (быть может, это короний Ионга), а в ряду нулевом, в нулевой группе — предельный элемент с ничтожно малым атомным весом, не способный к химическим взаимодействиям и обладающий вследствие того чрезвычайно быстрым собственным частичным (газовым) движением.
— Менделеев Д. И. Основы химии. VIII изд., 1906 г., стр. 613 и след.
Гипотеза о существовании корония, равно как и других элементов легче водорода, была отвергнута уже после работ Резерфорда, Мозли и Бора, заложивших фундамент квантово-механической модели атома и современных представлений о периодичности. Современные спекуляции о том, что короний и ньютоний — не что иное, как гениальные предвидения открытий нейтрона и нейтрино, не имеют под собой никаких оснований.
Наиболее яркие линии эмиссионного спектра солнечной короны в оптическом диапазоне
| Название корональной линии | Длина волны, Å | Элемент | Потенциал ионизации, эВ | Равновесная температура, МК |
|---|---|---|---|---|
| Зелёная | 5302,86 | Fe XIII | 325 | 2,5 |
| Инфракрасная | 10746,80 | Fe XIII | 325 | 2,5 |
| Инфракрасная | 10797,95 | Fe XIII | 325 | 2,5 |
| Ультрафиолетовая | 3388,1 | Fe XIII | 325 | 2,5 |
| Красная | 6374,51 | Fe X | 233 | 1,8 |
| Ближняя инфракрасная | 7891,94 | Fe X | 261 | 2,0 |
| Жёлтая | 5694,42 | Ca XV | 814 | 6,3 |
| Вторая красная | 6701,83 | Ni XV | 422 | 3,3 |
| Вторая зелёная | 5116,03 | Ni XIII | 350 | 2,7 |
| Вторая ультрафиолетовая | 3601,0 | Ni XVI | 318 | 2,5 |
| Фиолетовая | 4231,4 | Ni XII | 318 | 2,5 |
| Фиолетовая | 3718,0 | Cr XI | 244 | 1,9 |
См. также
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 Solar spectroscopy: Coronium. Cosmos Portal. Дата обращения: 3 декабря 2011. Архивировано 6 октября 2011 года.
- ↑ Gruenwald, A. (2 December 1887). «On remarkable relations between the spectrum of watery vapour and the line spectra of Hydrogen and Oxygen». Chemical News LVI (1462).
- ↑ New Chemical Element, The Daily Gleaner (Nov 17, 1898), С. 6. Архивировано 20 июля 2021 года. Дата обращения 27 января 2022.
- ↑ Morison, Ian. Introduction to Astronomy and Cosmology. — Wiley-Blackwell, 2008. — P. 61. — ISBN 978-0-470-03333-3. Архивная копия от 27 января 2022 на Wayback Machine
- ↑ Менделеев Д. И. Попытка химического понимания мирового эфира. СПб., 1905
Литература
- Менделеев Д. И. Учебник «Основы химии», VIII издание, Санкт-Петербург, 1906 год.
Ссылки
- Identification of Spectral Lines — History of Coronium.
- Козловский Б., Торгашев А. 10 заблуждений науки Русский репортёр 26 ноября 2008, № 45 (75).