Az évek során felfedezett elemek többségét az orosz dubnai atomkutató központban azonosították. Jelenleg a periódusos rendszer teljesen szokatlannak tűnik, de az új elemek keresése folytatódik.
Dmitrij Ivanovics Mendelejev neve körül számos mítosz létezik. Például azt, hogy az alkohol és a víz viszonyáról szóló doktori disszertációjával jelentős mértékben hozzájárult a vodka előállításához, amelyet egy orosz vegyész 1865-ben védett meg a szentpétervári Technológiai Intézetben. Vagy hogy a kémiai elemek akkori káoszában a rend helyreállításának ragyogó ötlete álmában merült fel 1869-ben. Mindkét furcsa történetből azonban nincsenek megbízható bizonyítékok.
Biztosan tudni lehet, hogy 148 évvel ezelőtt, 1869. október 28-án közzétette a kémiai elemek periódusos táblázatát, amely végül megrendelte az akkor ismert 63 elemet, úgy, hogy a protonok számának növekedési sorrendjében táblázat formájában helyezte el őket.
Ezzel Mendelejev véget vetett az atomok tömege és az elemek tulajdonságai közötti összefüggés 50 éves keresésének is: periodikus rendszerében durván szólva az alkálifémek balra, a jobb oldalon inert gázok csoportosulnak, közöttük átmeneti fémek, nemfémek és más sorozatok találhatók.
Ritka teljesség
De a periódusos rendszer alapvető fontossága ellenére még mindig nem végleges. Ebből következik, hogy a ma általunk ismert 118 elem mellett sok más is létezik. A Volgánál, Moszkvától mintegy 120 kilométerre északra, Dubna nevű orosz kisvárosban keresik őket.
Ebben az évszakban a várost tarka falevelek díszítik, amelyek a kis családi házak fölé tornyosulnak. Amíg nem lép be a magas kerítés mögött elrejtett Közös Nukleáris Kutatási Intézet (JINR) területére, nehéz feltételezni, hogy világszerte jelentős tudományos városban tartózkodik.
Promóciós videó:
Ahol néhány évtizeddel ezelőtt még erdők és sűrűségek uralkodtak, 1956-ban megnyílt az elemi részecskefizika központja. A 18 elem közül, amelyeket azóta felfedeztek a világon, tízet fedeztek fel ebben az intézetben.
Tehát Dubna hozzájárult ahhoz, hogy a periódusos rendszer összes sora jelenleg kitöltve legyen: 2016 elején a periódusos rendszer négy új elemét hivatalosan elismerték, ennek köszönhetően elkészült a hetedik sora. Tavaly novemberben végre megkapták hivatalos nevüket: a 113-as sorszámú elem Japán tiszteletére Nihonium (Nh) nevet kapott (Japán Nihon), 115-ös számot - Muscovy (M) Moszkva tiszteletére, 117. szám - Tennessin (Ts) az amerikai Tennessee állam tiszteletére, és a 118. számú oganesson (Og) társalapítója és a dubnai JINR nukleáris reakciók laboratóriumának vezetője, Jurij Oganesyan tiszteletére.
Az oganesson 118 protonnal rendelkezik jelenleg a legmagasabb atomszámmal. Az ilyen típusú nehéz atommagok szintézise a JINR-en részecskeütközések segítségével történik. Az oganesson elemet a Ca-48 kalcium-izotóp magjainak a radioaktív Cif-249 kaliforniummal való ütközésével nyertük.
Végső pontosság
Ahogy Andrei Popako, a JINR kutatója hangsúlyozza, ebben az esetben rendkívül pontosan kiszámított energiaértéket kell használni: ha az energia nem elegendő, akkor az atommagok, bár közelednek egymáshoz, egymástól elrepülnek. Ha túl sok energia van az ütközésben, új töredékek jelennek meg, de nem új atommagok. "Új atomok létrehozásához az ionenergia beállításának pontossága nem haladhatja meg az egy százalékot" - mondja Popako. De nincs szükség különösebben nagy energiákra, "emiatt nincs szükségünk olyan nagy hadronütközőre, mint a CERN".
A szupernehéz elemek termelésének sebessége ennek megfelelően korlátozott: jelenleg havonta egy oganeson atom keletkezik. Ez nem csak az alapkutatásról szól, az elemeknek kereskedelmi ára is van. A Californium Cf-252 radioaktív elem grammonként körülbelül 27 millió dollárért (körülbelül 23 millió euróért) adható el. Például az olajiparban elemzik az olajtartalmú képződmények porozitását és permeabilitását.
A periódusos rendszer nyolcadik sorába való behatoláshoz a Popako vezetésével foglalkozó kutatók azt tervezik, hogy a titánnal kezdenek, de ez továbbra is kémiailag rendkívül agresszíven viselkedik a gázpedálban. A kutatóknak esetleg más kiindulási anyagot kell keresniük az új elemek szintéziséhez.
Alekszandr Vlagyimirovics Karpov, a JINR Nukleáris Reakciók Laboratóriumának elméleti osztályának vezető kutatója úgy véli, hogy a rendszer nyolcadik periódusa soha nem fog kitölteni, több mint 50 elemről beszélünk, amelyek közül még egyiket sem fedezték fel. Tanácsa: "Használja a periódusos rendszert, amíg az meg van töltve, mint most."
Tanja Traxler