Во подвиг на современата алхемија, научниците користеле зрак од испарен титаниум за да создадат еден од најтежките елементи на Земјата – и веруваат дека овој нов метод би можел да отвори пат кон уште потешки хоризонти.
Ова е прв пат новата техника – при која парче редок изотоп титаниум 50 се загрева на речиси 1650 °C за да се ослободат јони што се насочуваат кон друг елемент – успешно да произведе супертежок елемент, ливермориум.
Ливермориум прв пат е синтетизиран во 2000. година и не е најтежкиот елемент што луѓето го создале – тоа би бил оганесон, со атомски број 118. Зошто тогаш е всушност важно тоа што е постигнато во Лоренс Беркли Националната Лабораторија?
Работата е во тоа што ова е само пробен труд за многу поголеми (точнее, потешки) работи. Научниците се надеваат дека ќе создадат елемент што ќе биде најтежкиот некогаш произведен: унбинилиум, со 120 протони.
„Тази реакција никогаш не била демонстрирана и беше неопходно да се докаже дека е можно пред да започнеме со нашиот обид да создадеме 120“, вели нуклеарниот хемичар Џеклин Гејтс од Беркли Лаб, која го водела истражувањето.
Научниците поминале 22 дена во операции во 88-инчниот циклотрон на Беркли Лаб
Калциум-48, со своите 20 протони, бил стандардниот зрак, бидејќи неговиот „магичен број“ протони и неутрони го прави по стабилен, помагајќи му да се спои со целта.
Титаниум-50 не е „магичен“, но има 22 протони потребни за да се достигнат тие потешки атомски маси, а не е толку тежок што едноставно се распаѓа.
„Беше важно да направиме прв чекор обидувајќи се да создадеме нешто малку полесно од новиот елемент за да видиме како прелазот од калциумскиот зрак на зракот од титаниум ја менува стапката со која ги производиме овие елементи“, објаснува физичарката Џенефер Пор од Беркли Лаб.
„Создавањето на елемент 116 со титаниум потврдува дека оваа метода на производство функционира и сега можеме да планираме нашето барање за елемент 120.“
Екипата поминала 22 дена во операции во 88-инчниот циклотрон на Беркли Лаб, кој ги забрзува тешките јони од титаниум во зрак доволно моќен за да се спои со својата цел. По сето тоа, добиле само два безначајни атома на ливермориум.
Создавањето на унбинилиум со оваа метода, насочувајќи го зракот кон калifornijum-249, ќе биде многу побрзо отколку што претходните патишта можеле да понудат, но и понатаму ќе биде напорна работа.
„Веруваме дека ќе ни треба околу 10 пати подолго да направиме 120 отколку 116“, вели нуклеарниот физичар Рејнер Крукен од Беркли Лаб.
Ова означува враќање на американското Министерство за енергија во трката за супертешки елементи, лидер во откривањето на елементи во текот на 20. век.
Научниците низ светот се во трка да произведат унбинилиум од најмалку 2006. година, кога руски тим во Задолжителниот институт за нуклеарни истражувања направи првиот обид. Научниците во GSI Хелмхолц Центарот за истражување на тешки јони во Германија направија неколку обиди помеѓу 2007. и 2012. година, но без успех.
Елемент 120 е блиску до теоретскиот „остров на стабилност“
Сега, со истражувачи од САД, Кина и Русија кои се вклучуваат во трката, мора да се запраша која би можела да биде точно идната примена.
„Навистина е важно САД да се вратат во оваа трка, бидејќи супертешките елементи се многу важни научно“, вели нуклеарниот физичар Витолд Назаревич, кој не бил вклучен во истражувањето, за Роберт Сервис од Science.
Елемент 120 е близу теоретското „острово на стабилност“, рај за супертешки елементи каде што полуживотите се исклучително долги, благодарение на нивните „магични броеви“ протони и неутрони.
Се очекува дека овие долговечни, стабилни супертешки елементи ќе понудат на научниците можност да го проучат екстремното атомско однесување, да тестираат моделите на нуклеарна физика и да мапираат границите на атомските јадра.
Овој труд е објавен во часописот Physical Review Letters, пренесува Science Alert.