openscience

Το hit του Tom Lehrer για τα στοιχεία του περιοδικού πίνακα μάλλον χρειάζεται διασκευή και συμπλήρωση μιας και ο περιοδικός πίνακας απέκτησε νέο ένοικο, με την ανακοίνωση της επιβεβαίωσης του αβάφτιστου ακόμη στοιχείου 117.

Το 2010 μια συνεργασία Η.Π.Α. - Ρωσίας ανακοίνωσε ότι παρήγαγε άτομα ενός στοιχείου με 117 πρωτόνια, συμπληρώνοντας ένα κενό που εμφανίστηκε, όταν, τέσσερα χρόνια νωρίτερα, δημιουργήθηκε το στοιχείο 118. Ωστόσο η Διεθνής Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας (IUPAC) επιμένει στην επιβεβαίωση από δύο ανεξάρτητες ομάδες, προτού επιτρέψει την προσθήκη νέων στοιχείων στον Περιοδικό Πίνακα, αν και χρησιμοποιείται ήδη η προσωρινή ονομασία Ununseptium μέχρι να γίνει η επιβεβαίωση.

“Η δημιουργία του στοιχείου 117 είναι στο απόλυτο όριο του τι είναι δυνατό αυτή τη στιγμή”, λέει ο καθηγητής David Hinde του Εθνικού Πανεπιστημίου της Αυστραλίας, ένας από τους συντάκτες της εργασίας που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Physics Review Letters. "Γι 'αυτό είναι ένας θρίαμβος να δημιουργείς και να αναγνωρίζεις ακόμη και μερικά από αυτά τα άτομα".

Ο Hinde ήταν μέρος μιας ομάδας στο εργαστήριο GSI στη Γερμανία, η οποία συνέτηξε ασβέστιο-48 και μπερκέλιο-249. Αυτό δεν είναι εύκολο, γιατί το μπερκέλιο-249 είναι από τη μία δύσκολο να παραχθεί σε μεγάλες ποσότητες και από την άλλη έχει χρόνο ημιζωής 320 ημέρες. Λιγότερο από το ήμισυ οποιασδήποτε ποσότητας είχε παραχθεί, θα εξακολουθούσε να υπάρχει περίπου ένα χρόνο μετά την δημιουργία της, πράγμα που σημαίνει ότι η μεταφορά και ο καθαρισμός δεν μπορούσαν να περιμένουν. Το προϊόν που προέκυψε, όπως και όλα τα βαρύτερα από τον μόλυβδο άτομα, ήταν ασταθές. Παρακολουθώντας την εκπομπή σωματιδίων α, η ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι αυτά ήταν το προϊόν δύο αλυσίδων αποδόμησης, αμφότερες προερχόμενες από το στοιχείο 294117, το οποίο είναι ένα άτομο με 117 πρωτόνια και 177 νετρόνια. Μία από τις αλυσίδες περιείχε τα ισότοπα 270Db (ντούμπνιο) και 266Lr (λωρένσιο), με το τελευταίο να προσθέτει τέσσερα νετρόνια στο προηγούμενο μεγαλύτερο ισότοπο του λωρενσίου.

Σε γενικές γραμμές, τα μεγάλα άτομα έχουν μικρότερο χρόνο ημιζωής. Αυτό σημαίνει ότι αποδομούνται ταχύτερα μέσω της ακτινοβολίας, καθώς οι μάζες τους γίνονται μεγαλύτερες. Ωστόσο, υπάρχουν οι γνωστές και ως νησίδες σταθερότητας, και οι ερευνητές πιστεύουν ότι η μία ώρα χρόνος ημιζωής του 270Db "σηματοδοτεί ένα σημαντικό βήμα προς την παρατήρηση ακόμα πιο μακρόβιων πυρήνων υπερβαρέων στοιχείων που βρίσκονται σε μια “νησίδα σταθερότητας”". Η διαδικασία κατασκευής δεν ήταν καθόλου αποτελεσματική. Περισσότερα από 1019 άτομα 48Ca, ένα διόλου κοινό ισότοπο από μόνo του, εκτοξεύτηκαν στο μπερκέλιο για να παραχθούν μόλις τέσσερα άτομα του στοιχείου 117. Παρ' όλα αυτά, λέει ο Hinde, "με βάση αυτή την εργασία, είναι πιθανό ότι το στοιχείο 117 θα γίνει αποδεκτό".

Το στοιχείο 117 είναι το πιο πρόσφατο από έξι στοιχεία που ανακοινώθηκαν για πρώτη φορά από το Ινστιτούτο Πυρηνικής Έρευνας στη Ρωσία. Από αυτά, τα στοιχεία 113, 115 και 118 παραμένουν ανεπιβεβαίωτα, αν και οι αιτήσεις έχουν γίνει για τα δύο πρώτα. Ένα τέτοιο μικρό δείγμα δεν μας επιτρέπει να μάθουμε πολλά για τη χημεία του στοιχείου 117. Η θέση του Ununseptium στον περιοδικό πίνακα το τοποθετεί κάτω από τα αέρια αλογόνα όπως το φθόριο και το χλώριο. Όμως, η ισχυρή ικανότητα να συλλαμβάνουν ηλεκτρόνια που τα καθιστά τόσο δραστικά, εξασθενεί καθώς κινείται κάποιος χαμηλότερα στον πίνακα, και η αλήθεια είναι πως αν κάποιος κατάφερνε ποτέ να παράξει αρκετό ώστε να παρατηρήσει χημικές αντιδράσεις, θα ήταν πιο πιθανό να χάσει ηλεκτρόνια παρά να κερδίσει.

Εν τω μεταξύ ο Hinde έχει ακόμα μεγαλύτερα όνειρα: "Το μεγάλο ερώτημα είναι, πώς μπορούμε να δημιουργήσουμε τα στοιχεία 119 και 120;". Για να γίνει αυτό, όμως, θα πρέπει να βρεθεί ένα βλήμα βαρύτερο από το 48Ca. Ο Hinde πλέον εργάζεται για τον εντοπισμό του καλύτερου υποψηφίου.