Novi element na vidiku: Počinje lov na element 120

Svijet znanosti uzbuđen je mogućnošću dodavanja novog člana periodičnom sustavu elemenata. Trenutno se na tablici nalazi 118 elemenata, svaki s jedinstvenim brojem protona u svojoj atomskoj jezgri. Neki od njih su otkriveni u prirodi, dok su drugi stvoreni u laboratorijima.

Stvaranje novih elemenata s još većim brojem protona moglo bi nam pomoći u istraživanju granica atomske fizike.

Nova metoda za stvaranje elemenata

Novo istraživanje otvara put stvaranju elementa s 120 protona. Ako bi se uspješno proizveo, ovaj element 120 zauzeo bi novo mjesto u periodičnom sustavu.

Plan za stvaranje novog elementa uključuje upotrebu snopa električno nabijenih atoma, odnosno iona. Konkretno, znanstvenici bi ispalili snop titanijevih iona na metu atoma kalifornija.

Teoretski, taj sudar između titanija (element 22) i kalifornija (element 98) trebao bi stvoriti element 120. (Jednostavna matematika: 22 + 98 = 120.) Međutim, znanstvenici do sada nisu koristili titanijev snop za stvaranje tako teškog elementa.

Stoga su proveli probni pokus.

Testni pokus

U ovom testu, znanstvenici su ispalili titanijeve ione na metu plutonija (element 94). Njihov cilj bio je stvoriti livermorij, element s 116 protona. Nakon 22 dana traženja, tim je pronašao dva atoma livermorija u ostatcima svojih sudara čestica.

To je potvrdilo da se titanijev snop može koristiti za stvaranje elementa 120, ali se predviđa da bi to vjerojatno trebalo deset puta više vremena.

Jacklyn Gates predstavila je ove rezultate 23. srpnja na konferenciji Nuclear Structure 2024. Gates je nuklearna znanstvenica na Lawrence Berkeley National Laboratoryu u Kaliforniji.

Kako se dodaje novi element u periodični sustav

Pet elemenata s najvećim brojem protona do sada su svi proizvedeni pomoću snopa kalcija-48. To je varijanta, ili izotop, kalcija s 28 neutrona u svojoj jezgri. Da bi proizveli te različite elemente, znanstvenici su mijenjali metu. Što više protona ima jezgra mete, to će više protona imati novo proizvedeni element.

Međutim, ta taktika je dosegla svoje granice. Sljedeće moguće mete za kalcij-48 su radioaktivni elementi koji se brzo raspadaju. Stoga ne traju dovoljno dugo da se u ostatcima pronađe novi element. Prelazak na snopove titanija-50 omogućio bi znanstvenicima da koriste praktičnije mete u svojoj potrazi za novim elementima.

Materijal mete za element 120 je lakši za rad s njim nego onaj za element 119. Zbog toga znanstvenici za sada preskaču element 119.

“Ako želite ići dalje od onoga što trenutno znamo o periodičnom sustavu”, kaže Gates, “trebate pronaći novi način izrade teških elemenata.”