U podvigu moderne alhemije, naučnici su koristili snop isparenog titanijuma da stvore jedan od najtežih elemenata na Zemlji – i misle da bi ovaj novi metod mogao da otvori put ka još težim horizontima.
Ovo je prvi put da je nova tehnika – u kojoj se komad retkog izotopa titanijum-50 zagreva na skoro 1650 °C da bi se oslobodili joni koji se upućuju na drugi element – uspešno proizvela superteški element, livermorijum.
Livermorijum je prvi put sintetizovan 2000. godine i nije najteži element koji su ljudi stvorili (to bi bio oganeson, atomski broj 118).
Dakle, šta je velika stvar ako je nekoliko atoma livermorijuma nedavno iskočilo u Nacionalnoj laboratoriji Lorens Berkli – mogli bi da pitaju oni koji prate periodni sistem? Livermorijum je ‘tako I2K’ i ima samo 116 protona.
Ali spajanje titanijumske grede sa plutonijumom za stvaranje livermorijuma je samo test za mnogo veće (ili bolje rečeno, teže) stvari. Naučnici se nadaju da će stvoriti element koji će biti najteži ikada proizveden: unbinilijum, sa 120 protona.
„Ova reakcija nikada ranije nije bila demonstrirana i bilo je neophodno dokazati da je to moguće pre nego što krenemo u naš pokušaj da napravimo 120“, kaže nuklearni hemičar Džeklin Gejts iz laboratorije Berkli, koji je vodio istraživanje.
Kalcijum-48, sa svojih 20 protona, je bio najvažnija zraka, jer ga njegov „magični broj“ protona i neutrona čini stabilnijim, pomažući mu da se stopi sa svojom metom.
Titan-50 nije ‘magija’, ali ima 22 protona potrebna da dostigne te teže atomske težine, a da nije toliko težak da se jednostavno raspadne.
„Bio je važan prvi korak da pokušamo da napravimo nešto malo lakšim od novog elementa da vidimo kako prelazak sa snopa kalcijuma na snop titanijuma menja brzinu kojom proizvodimo ove elemente“, objašnjava fizičarka Dženifer Pore iz laboratorije Berkli. .
„Kreiranje elementa 116 sa titanijumom potvrđuje da ovaj metod proizvodnje funkcioniše i sada možemo da planiramo naš lov na element 120.“
Timu je trebalo 22 dana rada na 88-inčnom ciklotronu Berkli laboratorije, koji ubrzava teške jone titanijuma u snop dovoljno moćan da se stopi sa svojom metom. Posle svega toga, dala je samo dva oskudna atoma jetre.
Pravljenje unbinilijuma ovom metodom, usmeravanjem zraka ka kalifornijumu-249, biće mnogo brže nego što su to prethodne rute mogle da ponude, ali će to i dalje biti muka.
„Mislimo da će biti potrebno oko 10 puta duže da se napravi 120 nego 116“, kaže nuklearni fizičar iz Berkli laboratorije Rajner Kruken.
Ovo označava povratak u trku superteških elemenata za laboratoriju Berkli pri Ministarstvu energetike SAD, lidera u otkrivanju elemenata tokom 20. veka.
Naučnici širom sveta su u trci za proizvodnju unbinilijuma od najmanje 2006. godine, kada je ruski tim u Zajedničkom institutu za nuklearna istraživanja napravio prvi pokušaj. Naučnici iz GSI Helmholc centra za istraživanje teških jona u Nemačkoj napravili su nekoliko pokušaja između 2007. i 2012. godine, ali bez kockice.
Sada, kada istraživači iz SAD, Kine i Rusije bacaju svoje šešire u ring, treba se zapitati šta bi tačno mogle biti buduće aplikacije.
„Zaista je važno da se SAD vrate u ovu trku, jer su superteški elementi veoma važni naučno“, rekao je nuklearni fizičar Vitold Nazarevicz, koji nije bio uključen u istraživanje, Robert Service at Science.
Element 120 je blizu teoretskog „ostrva stabilnosti“, raja za superteške elemente gde je poluživot luksuzno dug, zahvaljujući njihovom „magičnom broju“ protona i neutrona.
Očekuje se da će ovi dugovečni, stabilni superteški elementi pružiti naučnicima priliku da proučavaju ekstreme atomskog ponašanja, testiraju modele nuklearne fizike i zacrtaju granice atomskih jezgara.
