Otázka je formulována velmi stručně, odpovědět je možné přinejmenším dvěma způsoby. Můžeme řešit přímo hmotnost atomů, nebo hustotu, veličinu, která zohledňuje i uspořádání atomů v látce.
Hustota
Prvek s nejvyšší hustotou je osmium, jeho hustota je 22 570 kg∙m⁻³. Krychle z osmia o hraně 1 metru tedy váží skoro 22,6 tuny, tj. zhruba dvakrát tolik než olovo [1].
Hmotnost atomů
Druhé možné hledisko je hmotnost atomů. Tady už není odpověď tak jednoduchá.
Nejprve si musíme vysvětlit několik důležitých pojmů. Jádra atomů se skládají z protonů a neutronů. Atomy, které mají atomová jádra se stejným počtem protonů (stejným protonovým číslem), jsou atomy stejného prvku. Například atom uranu bude mít v jádře vždy 92 protonů. Prvky ale mohou vytvářet více typů jader, která se liší počtem neutronů. Atomy s takovými jádry pak označujeme jako izotopy. Například uran-235 je izotopem uranu, který má v jádře kromě 92 protonů ještě 143 neutronů.
Nejtěžším prvkem, který nalezneme v periodické tabulce, je oganesson, jehož protonové číslo je 118. S tímto prvkem se ale prakticky nepotkáme, lze jej vyrobit pouze v laboratoři. Bylo ho dosud připraveno jen velmi málo a je velice nestabilní – jeho poločas rozpadu (doba, za kterou se rozpadne polovina atomových jader v pozorovaném vzorku) je menší než jedna mikrosekunda (miliontina sekundy) [2, 3]. Hledání těžších prvků samozřejmě pokračuje a už se začínají objevovat informace o nových objevech [4].
Pokud bychom otázku omezili na prvky, se kterými se můžeme potkat v přírodě, tak bude vhodné rozlišovat prvky stabilní a nestabilní, tedy ty, které se samovolně rozpadají. Dnes se za nejtěžší stabilní prvek považuje olovo. Ještě před pár lety to byl bismut, avšak v roce 2003 bylo prokázáno, že jeho jediný přírodní izotop je nestabilní a rozpadá se za vzniku thallia. Poločas rozpadu byl stanoven na 2,01∙10¹⁹ let, tj. asi miliardkrát více, než je stáří vesmíru [5, 6].
Na Zemi však můžeme nalézt i prvky, které nemají stabilní izotopy. Jejich koncentrace v zemské kůře je pochopitelně výrazně nižší než u stabilních prvků. Nejtěžším přirozeně se vyskytujícím prvkem by pak byl již zmiňovaný uran [7].
Pro Zeptej se vědce odpovídal Zdeněk
Zdroje:
[1] https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/ptable/density/
[2] https://doi.org/10.1515/pac-2015-0501
[3] https://iupac.org/iupac-announces-the-names-of-the-elements-113-115-117-and-118/
[4] https://doi.org/10.1038/d41586-024-02416-3
[5] https://physicsworld.com/a/bismuth-breaks-half-life-record-for-alpha-decay/
