Podręczniki do kosza? Naukowcy chcą odkryć nowy pierwiastek

Laboratorium Lawrence Berkeley Departamentu Energii (Berkeley Lab) ma na swoim koncie odkrycie 16 ze 118 obecnie znanych pierwiastków. Niedługo liczba ta może jeszcze wzrosnąć.

Międzynarodowy zespół naukowców kierowany przez Heavy Element Group z Berkeley Lab ogłosił, że pomyślnie zsyntetyzował superciężki pierwiastek 116 przy użyciu wiązki tytanu. Przełomowe badanie zostało ogłoszone podczas konferencji Nuclear Structure 2024. Szczegóły opisano w artykule naukowym w bazie arXiv.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Tworzenie superciężkich pierwiastków polega na łączeniu dwóch lżejszych pierwiastków, co jest bardzo trudne i często wymaga bilionów prób. Najcięższym praktycznym celem w tych eksperymentach jest kaliforn-249, który ma 98 protonów. Aby stworzyć pierwiastek 120, naukowcy używają wiązki atomów tytanu-50, zamiast często stosowanej wiązki wapnia-48.

Teraz zespół wyprodukował dwa atomy liwermoru przy użyciu wiązki cząstek tytanu. Naukowcy wykorzystali do tego celu 88-calowy akcelerator ciężkich jonów (cyklotron).

"To był ważny pierwszy krok, aby spróbować zrobić coś nieco łatwiejszego niż nowy pierwiastek, aby zobaczyć, jak przejście z wiązki wapnia na wiązkę tytanu zmienia tempo, w jakim produkujemy te pierwiastki" - powiedziała Jennifer Pore, naukowiec z Berkeley Lab's Heavy Element Group. "Stworzenie pierwiastka 116 z tytanu potwierdza, że ta metoda produkcji działa i możemy teraz zaplanować nasze polowanie na pierwiastek 120".

Obecnie trwają przygotowania do próby stworzenia pierwiastka 120, a eksperymenty rozpoczną się w przyszłym roku. Proces ten nie będzie łatwy i może potrwać kilka lat. Prawdopodobnie uda się wyprodukować tylko kilka atomów pierwiastka 120.

"Chcemy poznać granice atomu i granice układu okresowego" - powiedział Jacklyn Gates, naukowiec nuklearny w Berkeley Lab. "Superciężkie pierwiastki, które znamy do tej pory, nie żyją wystarczająco długo, aby były przydatne do celów praktycznych, ale nie wiemy, co przyniesie przyszłość".

Jak pisze serwis TechSpot, jeśli uda się odkryć pierwiastek 120, będzie to najcięższy stworzony atom, umieszczony w ósmym rzędzie układu okresowego. Znajdzie się on w teoretycznym obszarze superciężkich pierwiastków zwanym "wyspą stabilności." Atomy z tej wyspy mają unikalne właściwości. W przeciwieństwie do dotychczas odkrytych superciężkich pierwiastków, które rozpadają się niemal natychmiast, stabilne połączenie protonów i neutronów mogłoby stworzyć trwalsze jądro, co pozwoliłoby na bardziej szczegółowe badania.