Aproape de crearea celui mai greu element de pe Pamant

Intr-o realizare remarcabila a alchimiei moderne, oamenii de stiinta au folosit un fascicul de titan vaporizat pentru a crea un element care poate fi unul dintre cele mai grele de pe Pamant – iar aceasta noua metoda ar putea deschide calea catre orizonturi si mai mari.

Este pentru prima data cand noua tehnica – in care o bucata din izotopul rar titan-50 este incalzita la aproape 1650 °C (3000 °F) pentru a elibera ioni care sunt transmisi catre un alt element – a produs cu succes un element supergreu, livermoriu.

Acest element a fost sintetizat pentru prima data in anul 2000 si nu este cel mai greu element creat de oameni (oganessonul, cu numarul atomic 118).

Deci, care este problema daca doar cativa atomi de livermoriu au aparut recent la Laboratorul National Lawrence Berkeley – ar putea intreba cei care tin evidenta tabelului periodic? Livermoriul este „deci Y2K” si are doar 116 protoni.

Dar fuzionarea unui fascicul de titan cu plutoniu pentru a crea livermoriu este doar un test pentru lucruri mult mai mari (sau mai degraba, mai grele).

Tinta – cel mai greu element creat vreodata

Oamenii de stiinta spera sa creeze un element care va fi cel mai greu produs vreodata: unbiniliu, cu 120 de protoni.

„Aceasta reactie nu a fost niciodata demonstrata inainte si a fost esential sa dovedim ca este posibila inainte de a ne lansa in incercarea noastra de a face un element cu 120 de protoni”, a afirmat chimistul nuclear Jacklyn Gates de la Berkeley Lab, care a condus cercetarea.

Calciul-48, cu cei 20 de protoni ai sai, a fost fasciculul de baza, deoarece „numarul sau magic” de protoni si neutroni il face mai stabil, ajutandu-l sa fuzioneze cu tinta sa.

Titanul-50 nu este „magic”, dar are cei 22 de protoni necesari pentru a atinge acele greutati atomice mai mari, fara a fi atat de greu incat sa se destrame pur si simplu.

„A fost un prim pas important sa incercam sa facem ceva mai usor decat un element nou pentru a vedea cum trecerea de la un fascicul de calciu la un fascicul de titan schimba viteza cu care producem aceste elemente”, a explicat fizicianul Jennifer Pore de la Berkeley Lab.

„Crearea elementului 116 cu titan valideaza faptul ca aceasta metoda de productie functioneaza si acum ne putem planifica vanatoarea pentru noul element 120.”

Echipa de cercatare a avut nevoie de 22 de zile de operatiuni la ciclotronul de 88 de inci al Berkeley Lab, care accelereaza ionii grei de titan intr-un fascicul suficient de puternic pentru a fuziona cu tinta sa. Dupa toate acestea, a produs doar doi atomi micuti de livermoriu.

Crearea elementului unbiniliu cu aceasta metoda, prin tintirea fasciculului catre californium-249, va fi mult mai rapida decat ar putea oferi incercarile anterioare, dar va fi totusi un proces greu.

„Credem ca va dura de aproximativ 10 ori mai mult pentru a face noul element 120 decat 116”, a spus fizicianul nuclear de la Berkeley Lab, Reiner Kruecken.

Incercari noi de a produce unbiniliu

Aceasta marcheaza o intoarcere la cursa elementelor supergrele pentru Laboratorul Berkeley al Departamentului de Energie al SUA, un lider in descoperirea noilor elemente in timpul secolului al XX-lea.

Oamenii de stiinta din intreaga lume se afla in aceasta cursa pentru a produce unbiniliu cel putin din 2006, cand o echipa rusa de la Institutul Comun pentru Cercetare Nucleara a facut o prima incercare.

Cercetatorii de la Centrul GSI Helmholtz din Germania, pentru studierea ionilor grei, au facut mai multe incercari intre 2007 si 2012, dar fara niciun rezultat.

Acum, cu cercetatorii din SUA, China si Rusia care isi arunca palariile in ring, trebuie sa ne intrebam care ar putea fi exact aplicatiile viitoare.

„Este foarte important ca SUA sa revina in aceasta cursa, deoarece elementele supergrele sunt foarte importante din punct de vedere stiintific”, a declarat fizicianul nuclear Witold Nazarewicz, care nu a fost implicat in cercetare.

Acest nou element 120 se afla in apropiere de „insula teoretica a stabilitatii”, un paradis pentru elementele supergrele in care vietile de injumatatire sunt luxos de lungi, datorita „numerelor magice” de protoni si neutroni.

Se asteapta ca aceste elemente supergrele stabile si cu viata lunga sa ofere oamenilor de stiinta sansa de a studia extremele comportamentului atomic, de a testa modele de fizica nucleara si de a trasa limitele nucleelor atomice.

Aceasta lucrare a fost trimisa la Physical Review Letters si este disponibila ca preprint la arXiv.

Urmariti acest site – curiozitati stiinta – pentru a afla si alte lucruri noi si interesante despre universul in care traim!

Sursa: sciencealert.com, newscientist.com, sciencedaily.com.

Foto : Jenny Nuss, Marilyn Sargent/Berkeley Lab.

Acest articol a fost sustinut de cititori ca tine.

Misiunea noastra este sa oferim publicului stiri precise si captivante despre stiinta. Aceasta misiune nu a fost niciodata mai importanta decat este astazi.

Nu putem face, insa, acest lucru fara tine.

Sprijinul tau ne permite sa pastram continutul acestui blog gratuit si accesibil. Investeste in jurnalismul stiintific donand chiar astazi.