Gdy odkrywamy nowe pierwiastki

Ostatnio dość często zdarza mi się pisać o najnowszych odkryciach naszych kreatywnych naukowców. Tak będzie i tym razem, choć muszę przyznać, że dzisiaj prezentowana przeze mnie nowinka ze świata nauki jest tylko okazją do opowiedzenia nieco szerszej historii. A tematem dzisiejszego artykułu są zupełnie nowiutkie pierwiastki chemiczne, których odkrycie zostało nie tak dawno potwierdzone. Co to za indywidua? Jak je "odnaleziono"? I co zrobić, by do katalogu pierwiastków dorzucić coś jeszcze? Na te pytania odpowiemy sobie za chwilkę.

Schemat budowy ununoctium (pierwiastek 118). We wnętrzu znajduje się jądro atomowe
złożone z protonów i neutronów, zaś wokół niego istnieje siedem powłok elektronowych
z elektronami ukazanymi w postaci mniejszych kuleczek.

Pierwsze pierwiastki ludzie odkryli już kilka tysięcy lat temu. Aż do epoki oświecenia odkrycia te nie były jednak jeszcze zakrojone na jakąś szczególnie szeroką skalę. Rozwój chemii ruszył z kopyta dopiero w połowie XVIII wieku. W ciągu ostatnich dwóch stuleci udało się zarejestrować niemalże sto nowych pierwiastków, dobijając z ich liczbą do 118. Cztery z nich, o numerkach 113, 115, 117 i 118, zostały uznane przez Międzynarodową Unię Chemii Czystej i Stosowanej w pierwszych dniach stycznia tego roku.

Układ okresowy pierwiastków w wersji z czterema nowoodkrytymi pierwiastkami oraz pierwiastkiem
ununonium (119), którego odkrycia jeszcze nie potwierdzono.

Warto zaznaczyć, że odkrywanie jako takie zakończono w roku 1940. Wszystkie odkryte później pierwiastki nie występowały już w przyrodzie, więc trzeba je było wyprodukować. Z każdym kolejnym "odkrytym" pierwiastkiem produkcja jest jednak coraz trudniejsza (o czym jeszcze opowiem), więc w ostatnich latach na rynku ich poszukiwania wystąpiła znacząca specjalizacja. W latach 90. prym w tej materii wiódł niemiecki Instytut Badań Ciężkich Jonów w Wixhausen. Począwszy od roku 1999 niemalże wszystkie kolejne pierwiastki odkryli naukowcy reprezentujący rosyjski Zjednoczony Instytut Badań Jądrowych w Dubnej i amerykański Lawrence Livermore National Laboratory. Ich zasługą są także pierwiastki numer 115, 117 i 118. Pierwiastek 113. odkryli natomiast badacze z japońskiego instytutu Riken.

Lawrence Livermore National Laboratory z lotu ptaka. Robi wrażenie, prawda? ;)

Pewnie zastanawiacie się, jakie nazwy noszą nowoodkryte pierwiastki. Już spieszę zaspokoić Waszą ciekawość. Otóż są to kolejno: ununtrium, ununpentium, ununseptium oraz ununoctium. Niezbyt proste do zapamiętania, prawda? Nie martwcie się jednak o to, gdyż nazwy te nie zagrzeją na długo miejsca w układzie okresowym. Są to bowiem jedynie imiona przejściowe, obowiązujące do momentu, kiedy nie wymyśli się czegoś lepszego. Podobne nazwy nosiły niegdyś dzisiejsze roentgen, kopernik, czy też liwermor. A jak można nowe pierwiastki nazwać? Od pewnego czasu utartą regułą jest nadawanie nazw związanych ze słynnymi postaciami świata nauki, bądź miejscami ściśle z nauką powiązanymi - co zobaczyć możecie chociażby na trzech powyższych przykładach.

Schemat przedstawiający budowę atomu kopernika.

Na koniec trzeba jeszcze wyjaśnić, jakie mamy perspektywy na wyprodukowanie kolejnych pierwiastków. Jak zapewne zauważyliście, zapełniliśmy już siódmy okres w tablicy Mendelejewa i kolejne pierwiastki będą już stanowić okres ósmy. Oczywiście wiele instytutów badawczych rozpoczęło już wyścig o odkrycie numerów 119, 120, a nawet dalszych. Tyle że, jak już wcześniej wspominałem, nie będzie to zbyt łatwe. Każdy kolejny pierwiastek jest bowiem coraz mniej trwały. Ununoctium (118) był sobą przez 0,0001 sekundy, po czym zaczął się gwałtownie rozpadać na pierwiastki o mniejszej liczbie atomowej, czyli opatrzone niższym numerkiem. Warto też dodać, że sam proces "produkcji" nie polega tylko na wymieszaniu ze sobą dwóch substancji i poczekaniu na efekty. Nie. Nowe pierwiastki tworzy się poprzez zderzanie jąder atomowych pierwiastków znacznie lżejszych. Prędkość musi być jednak ogromna, zbliżona do prędkości światła. A takie prędkości mogą zapewnić praktycznie tylko akceleratory cząstek, takie jak słynny szwajcarski Wielki Zderzacz Hadronów, i inne im podobne urządzenia.

Wielki Zderzacz Hadronów, największy akcelerator cząstek na świecie. Na zdjeciu lotniczym przy
pomocy kolorowych linii przedstawiono jego położenie (znajduje się on pod ziemią). Ten akcelerator
nie zajmuje się jednak bezpośrednio poszukiwaniem nowych pierwiastków.

No dobra. Tylko skoro to takie trudne, a tworzone pierwiastki nie istnieją nawet przez mgnienie oka, to po co ich poszukujemy? Po kiego grzyba poświęcamy tyle czasu, pieniędzy i energii na uzyskanie atomu, który i tak przestanie istnieć zanim pomyślimy "Udało się"? Działania te wynikają z pewnej hipotezy, która jest dość popularna w środowisku badaczy. Wielu naukowców jest bowiem przekonanych, że gdzieś tam, hen daleko, znajduje się swego rodzaju wyspa stabilności, grupa nieznanych nam jeszcze pierwiastków, które będą w stanie utrzymać się przez kilka godzin, miesięcy, a może nawet i lat. Według niektórych koncepcji takie pierwiastki są już tylko na wyciągnięcie ręki, według innych - daleko nam jeszcze do ich odkrycia. Niemniej jeżeli je już odkryjemy, to z całą pewnością będziemy mogli je w jakiś kreatywny sposób wykorzystać.

Schemat obrazujący koncepcję o wyspie stabilności. Kolorowe słupki przedstawiają stabilność izotopów
różnych pierwiastków. W lewym dolnym rogu mamy pierwiastki już poznane, zaś "wysepka" w prawym
górnym rogu do nasz cel. Ze względu na fakt, że wyspa stabilności jest póki co jedynie teorią, schemat
nie jest zbyt dokładny, a podane wartości mogą nie oddawać w pełni rzeczywistości.

No i co o tym wszystkim myślicie? Czy uda nam się zapełnić ósmy okres tablicy Mendelejewa? Czy uda nam się znaleźć tą przesławną wyspę stabilności? Zachęcam do wypowiedzenia się na ten temat w komentarzach! :)

Zobacz też:
1. Gwiazdy na Ziemi, czyli o energii przyszłości
2. Wikipedia, Spotify, Firefox - skąd te nazwy?
3. Muzea nie z tego świata

Państwo w państwie, czyli o enklawach

Zacznijmy od odpowiedzi na pytanie, czym tak naprawdę jest enklawa? Jedna odpowiedź nasuwa się od razu. Państwo, które graniczy tylko i wyłącznie z jednym innym państwem i nie ma dostępu do morza. To jednak definicja niepełna. Enklawą jest bowiem także obszar należący do państwa A, który jest otoczony w całości przez terytorium państwa B. Enklawą nie jest - w takim razie - na przykład Obwód Kaliningradzki, bo graniczy z Polską i Litwą. Samo istnienie enklaw, takich państw w państwie wydaje nam się egzotyczne, lecz nawet w Europie naliczymy ich całe mnóstwo.

Wielkie muzea, tor wyścigowy i afrykańskie plemię

Enklawy, które stanowią odrębne państwa, naliczymy tylko trzy. Pierwszą jest Watykan. Ma on powierzchnię oszałamiających 44 hektarów. Nie jest to jednak wyłącznie Bazylika i Plac Świętego Piotra. Mamy tu także ogromne Muzea Watykańskie, uznawane za jedne z największych na świecie. Powstało wiele szacunków dotyczących tego kolosa, a najbardziej interesujące z nich mówią, że jeśli każdemu eksponatowi poświęcimy kilka sekund, będziemy siedzieć w Watykanie przez... 8 lat! Na zachód od muzeów wielkie ogrody watykańskie, złożone z kilku części - ogrodów włoskich, francuskich, angielskich, nawet amerykańskich. Aha, byłbym zapomniał. Jak w każdym szanującym się państwie, w Watykanie mieści się redakcja, centrum prasowe, supermarket, urząd pocztowy, dworzec kolejowy, stacja telewizyjna itd. itp. To dużo jak na 44 hektary, prawda?

Druga z naszych enklaw to San Marino, kolejne państwo-miniaturka. I znów otoczone przez Włochy. Tym razem mamy jednak do czynienia z kraikiem znacznie większym od Watykanu. Ma on bowiem aż (!) 61 kilometrów kwadratowych, czyli 6 100 hektarów. Na myśl przychodzi w tym momencie satyryczna mapa toru wyścigowego Imola (we Włoszech), gdzie rozgrywa się co roku Grand Prix San Marino Formuły 1, na tle konturu San Marino. Ze zdjęcia tego wynika, że ów tor zająłby większą część kraiku. Oczywiście nie jest to prawdą. Internetowi komicy przesadzili... pięciokrotnie.

A jak to się stało, że San Marino jest enklawą? Przecież mieszkańcy tego państewka są tak podobni do standardowych Włochów. Język - włoski, religia - katolicyzm. No więc? Wytłumaczenie tego zjawiska byłoby dosyć trudne i - co najważniejsze - obszerne. Na potrzeby tego artykuły nadmienimy więc tylko, że San Marino po prostu "przespało" zjednoczenie Włoch w 1860/61 roku. A Włosi nie przejęli się zbytnio z tego powodu. Ostatecznie w 1862 r. oba państwa podpisały między sobą układ o przyjaźni i na tym się skończyło. Oczywiście nie licząc kolejnych układów o przyjaźni...

No i trzecia z naszych enklaw. Ta wymaga od nas dalszej podróży, bo aż na południe Afryki. Tam znajdziemy Lesotho, państwo w całości zanurzone w Republice Południowej Afryki. Ma powierzchnię 30 tys. km², a więc jak na enklawę nie jest takie małe - można je porównać do województwa mazowieckiego. Zdecydowaną przewagę w strukturze etnicznej ma plemię Sotho, należące do grupy Bantu. Z tym, że plemię owo jest rozproszone również na terenie RPA i Botswany. W rezultacie w Lesotho żyje niecała 1/3 jego przedstawicieli.

Jedno miasto czy dwa miasta?

Jak już wcześniej zauważyliśmy, zdarzają się również enklawy niebędące samodzielnymi państwami. Takie sytuacje są naprawdę częste, również w Europie. Niektóre z nich zakrawają na miano kuriozów. Bardzo ciekawy jest na przykład przypadek Baarle w Holandii... a właściwie to w Belgii. A tak naprawdę, to i w Belgii, i w Holandii. Tak naprawdę są to aż dwa miasta! A mianowicie, belgijskie Baarle-Hertog i holenderskie Baarle-Nassau. Zasadniczo pierwsze z nich jest otoczone w całości przez terytorium Holandii. Nie składa się jednak z jednej jednolitej części, a z... 16 rozdrobnionych fragmentów, nierzadko o wielkości kilku budynków. I co jeszcze ciekawsze, na terytorium Baarle-Hertog mamy do czynienia z siedmioma enklawami holenderskimi.

Konkluzja jest następująca. Baarle to z praktycznego punktu widzenia jedno miasto, podzielone jednak pomiędzy terytoria dwóch państw na kilkadziesiąt sektorów. Przejeżdżając z jednego końca miejscowości na drugi możemy kilkanaście razy przekraczać granicę! No właśnie, co z granicą? Ano, granica sobie przechodzi przez ulice, domy, budynki. Niektórzy mieszkańcy Baarle śpią albo jedzą śniadanie na granicy dwóch państw. A od czego zależy czyimi obywatelami są? Od tego, gdzie znajdują się główne drzwi ich domostw. Fakt ten rodzi jeszcze jeden problem. Jeden, jedyny budynek w całym mieście ma bowiem drzwi idealnie na granicy! I co teraz?

Miasto w dwóch rzeczywistościach

Interesujący jest także przypadek Campione d'Italia, włoskiej enklawy na terytorium Szwajcarii. Do sytuacji takiej doszło już pod koniec XVIII wieku. Region Ticino decydował wówczas za pomocą referendum, czy przystąpi jako pełnoprawny kanton do Szwajcarii. Postulat ten został przyjęty, jednak nie wszędzie. Niewielkie Campione stwierdziło, że chce jednak do Lombardii, która później stała się częścią Włoch.

Status Campione d'Italia jest niezwykle ciekawy z kilku względów. Po pierwsze, jego mieszkańcy posługują się jako walutą nie euro, a szwajcarskim frankiem. Są podatnikami szwajcarskimi, należą do tamtego systemu świadczeń, rejestrują swoje pojazdy w Szwajcarii, a nawet należą do szwajcarskiego systemu telekomunikacyjnego! I mimo to pozostają obywatelami Włoch. Interesujące, prawda? Dużą rolę w ukształtowaniu się i przetrwaniu takiego właśnie systemu mogło odegrać powstanie w tym miejscu kasyna w 1917 roku. Dziś jest ono największym obiektem tego typu w Europie i największym pracodawcą w Campione d'Italia.

Historyczne rozwiązanie

Rekordowa pod względem ilości enklaw jest natomiast granica indyjsko-banglijska. A przynajmniej do niedawna była... Od wielu dziesięcioleci region był usiany niewielkimi, liczącymi po kilka-kilkadziesiąt kilometrów kwadratowych enklawami, zarówno na terenie Indii, jak i Bangladeszu. Zdarzało się, że to zjawisko przybierało prawdziwie komiczne efekty. Tak na przykład na terytorium Bangladeszu znajdowała się indyjska enklawa Balapara Khagrabari. Wewnątrz tej właśnie enklawy wydzielono enklawę banglijską o nazwie Upanchowki Bhajni. A w centrum tej enklawy mieściła się indyjska Dahala Khagrabari.

Wydaje się to śmieszne, lecz wcale takie nie było. Południowa Azja to nie Europa. Mieszkańcy enklaw nie mieli tam tak łatwo, jak u nas. W praktyce nie wiedzieli tak do końca, gdzie mieszkają. Dlatego sytuacja ta musiała być rozwiązana. Musiała być, ale nie była. Rządy Indii i Bangladeszu nie mogły się w tej sprawie porozumieć od kilku dekad. Aż do zeszłej soboty. Na mocy ugody pomiędzy oboma państwami doszło do wymiany większości spośród niemalże 200 enklaw. Perspektywy na przyszłość dla granicy indyjsko-banglijskiej są więc pomyślne.

Polska enklawa

To zaskakujące, ale czegoś na kształt enklaw możemy się doszukiwać również w Polsce. Mowa o gminie Sławków. Przed reformą administracyjną z 1998 roku znajdowała się ona w województwie katowickim, lecz od tego roku została przydzielona do powiatu olkuskiego w województwie małopolskim. Reakcja mieszkańców była niespodziewana - natychmiast zdecydowali się złożyć referendum o przyłączenie do województwa śląskiego. Głosowanie odbyło się jeszcze przed wejściem w życie postanowień reformy administracyjnej. Frekwencja wyniosła niemalże 80%, a "za" zakreśliło ponad 99% uczestniczących. W rezultacie Sławków został przyłączony do województwa śląskiego. Z tym, że nie do najbliższego powiatu - Dąbrowy Górniczej, a do Będzina, który ze Sławkowem granicy nie posiada.

Enklaw więc jest na świecie sporo, zarówno w Europie, jak i poza nią, a nawet (przy drobnym naciągnięciu) w Polsce. A ich sytuacja jest naprawdę interesująca i warta poznania.

Zobacz też:
1. Życie na Grenlandii 
2. Poznajcie nowe dyscypliny olimpijskie

Szwajcaria referendum stoi

Referenda to w Polsce nieczęste wydarzenie. Ostatnie odbyło się 12 lat temu - dotyczyło przystąpienia Polski do Unii Europejskiej. Nie jesteśmy jednak w tej kwestii osamotnieni. W Wielkiej Brytanii w ciągu ostatnich dwudziestu lat tylko raz zarządzono ogólnokrajowe referendum, we Francji dwa razy, w Szwecji jeden raz... I tak można by wymieniać dalej. Jest jednak pewien kraj, w którym referenda odbywają się bardzo, bardzo często. Mowa o Szwajcarii. Przypadek ten jest często wykorzystywany przez rozmaite partie i organizacje antysystemowe, więc wielu z Was miało już zapewne okazję o nim usłyszeć. O co jednak chodzi w tych szwajcarskich referendach? Jak się ukształtowały? I czy można tamtejsze rozwiązania przenieść do Polski?

Zacznijmy od historii. Pierwsze referenda na terenie związku przeszło dwudziestu państewek, jakim była wówczas Szwajcaria, odbyły się w 1798 i 1802 r. i dotyczyły konstytucji. W wyniku wojny domowej - dodajmy, że ostatniej w dziejach alpejskiego kraju, Szwajcaria stała się państwem związkowym, a uchwalona konstytucja zagwarantowała obywatelom wiele swobód. Z czasem coraz częściej zaczęły się odbywać referenda. Przerwy między nimi skracały się z kilkunastu do kilku lat, a później do mniej niż roku. Ostatnim rokiem bez referendum był 1943! Musicie też wiedzieć, że od wielu już lat referenda w Szwajcarii mają miejsce kilka razy do roku, co sprawia, że ich ogólna liczba dawno przekroczyła pół tysiąca.

Referenda w Szwajcarii tradycyjnie już odbywają się cztery razy do roku, mniej więcej co trzy miesiące. W każdym z nich parlamentarzyści zadają obywatelom kilka pytań. W 2014 roku dotyczyły one między innymi aborcji, rezerw złota, czy rozwoju infrastruktury kolejowej. Tegoroczne referendum (jak na razie jedyne), które odbyło się w marcu, dotyczyło zniesienia podatku dochodowego od zasiłków opiekuńczych i szkolnych oraz wprowadzenia specjalnego podatku od energii ze źródeł nieodnawialnych. Obie propozycje zostały odrzucone, z czego druga miażdżącą przewagą głosów "przeciw" nad głosami "za" (92% do 8%) - największą od prawie stu lat.

Pamiętajmy, że w Szwajcarii inicjatywę ustawodawczą posiadają również obywatele - i to stąd bierze się znaczna część referendów. Inicjatywę taką musi jednak poprzeć aż 100 tysięcy ludzi, by była rozpatrywana. To wprawdzie tyle samo, co u nas, lecz Szwajcaria liczy czterokrotnie mniej mieszkańców niż Polska.

Warto dodać jeszcze, że w niektórych regionach Szwajcarii zachowały się do dnia dzisiejszego zgromadzenia ludowe, zwane tam mianem Landsgemeinde, w których udział biorą wszyscy pełnoletni obywatele danego regionu i razem podejmują decyzje. Taki system utrzymał się w dwóch malutkich, liczących mniej niż 40 tysięcy mieszkańców, kantonach - Glarus i Appenzell Innerrhoden. Mimo niewielkich rozmiarów tych jednostek, zgromadzenia powodują znaczne trudności organizacyjne. Patrząc na poniższe zdjęcie z takiego właśnie "zjazdu", trudno się temu dziwić.

Landsgemeinde w Glarus, w 2006 roku.

I ostatnie pytanie. Jak by to wyglądało w Polsce? Czy możemy wprowadzić do naszego systemu referenda w takiej formie, w jakiej funkcjonują w Szwajcarii? Moim zdaniem - nie. Według mnie każde państwa, każdy region posiada pewne uwarunkowania dla rozwoju takich, a nie innych zjawisk. Ten rozwój jest długi i zależny od licznych czynników historycznych, tradycyjnych, kulturowych, a nawet naturalnych. Wątpliwe jest więc, że referenda spowodowałyby u nas takie same skutki - zarówno te pozytywne, jak i negatywne - co w Szwajcarii.

Musimy pamiętać, że każdy naród ma inną mentalność. Spoglądając wstecz, możemy zauważyć, że do naszych cech nie należy sumienność i aktywność polityczna. W ostatnich wyborach różnego rodzaju sukcesem było zbliżenie się frekwencji do 50%. A wybory odbywają się u nas średnio raz na rok. Gdyby kazano chodzić Polakom do urn co dwa miesiące, wielu po prostu by się "znudziło" i zniechęciło do tej czynności. I frekwencja mogłaby się obniżyć do poziomu katastrofalnego.

A wy co o tym myślicie? Jak sprawdziłyby się szwajcarskie referenda w polskich realiach?