Čtvrtek, Duben 25

Němečtí fyzici zahájili experiment s cílem připravit 120. prvek Mendělejevovy tabulky

Jedna z mnoha měřicích aparatur GSI (Gesellschaft für Schwerionenforschung), jednoho z nejvýznamnějších světových středisek pro výzkum těžkých atomových jader. Jeho „východním“ protějškem je laboratoř v ruské Dubně a dvě instituce v posledních 15 letech střídavě lámaly rekordy ve velikosti jader, která se jim vydařila.

Německé Centrum pro výzkum těžkých iontů (Darmstadt) zahájilo první fázi pokusů, majících za cíl syntézu 120. prvku periodické tabulky, který se v případě úspěšného dokončení stane nejtěžším dosud známým elementem a začne novou, osmou periodu.

V přírodě se přirozeně nevyskytují prvky s počtem protonů nad 92, což jsou všechny těžší uranu, například plutonium. Jádra s protonovým číslem do 100 je možné získat na jaderných reaktorech, těžší už jen v urychlovačích částic ostřelováním kovového terče ionty těžkých prvků. Při správném postupu a jisté dávce štěstí dojde k záchytu těžkých jader terčíkem a nukleosyntetické reakci, při níž vzniká jádro těžší.

Zatím nejtěžší prvek, s pořadovým číslem 118, se podařilo získat vědcům z ruského Spojeného ústavu jaderných výzkumů v Dubně. Předchozí rekord, 112. prvek, zlomili právě výzkumníci z GSI. V roce 2010 byl nový člen rodiny oficiálně pojmenován copernicium. Důvodem tak dlouhé přestávky byla nutnost experiment potvrdit (vědecká variant „důvěřuj, ale prověřuj“) a zjistit základní fyzikální a chemické vlastnosti nového prvku.

Pro syntézu 120. prvku chtějí němečtí vědci použít jádra chrómu-54 jako „náboje“ a curium-248 jako terčík. Poločas rozpadu zatím nepojmenovaného elementu má podle teoretické předpovědi činit 10 až 30 mikrosekund.

Může vypadat zvláštně, že vědci nezkoušejí prvky vyrábět postupně podle rostoucího protonového čísla, ale to má své fyzikální důvody – větší jádra jsou stále více nestabilní. Pokud by se jejich stálost řídila trendy prvních 92 přirozeně se vyskytujících prvků, žádná těžší jádra by nemohla existovat dostatečně dlouho na to, aby to stálo za více než zmínku v seznamech vědeckých kuriozit. Ve skutečnosti se však vyskytují zvláštní „ostrůvky stability“ – jádra, která teoreticky mají mnohem stabilnější strukturu, než se dá očekávat z jejich polohy v periodickém systému. I ta se většinou rychle rozpadají, ale u ostatních se podle teoretických závěrů nevyplatí o přípravu ani pokoušet.

„Začali jsme se svazkem iontů střední intenzity“, řekl novinářům šéf experimentu, profesor Sigurd Hofmann. Střední intenzitou se rozumí v tomto případě proud 3.1012 iontů chromu za vteřinu. „Teď už můžeme jen čekat. 120. prvek se může objevit kdykoliv, musíme sledovat jeho rozpadové produkty. Zvýšíme intenzitu svazku na začátku května, až budeme mít hotový druhý terčík z curia-248“, okomentoval prof. Hofmann nejbližší plány svého týmu.

Tento pokus o syntézu 120. prvku není první, předchozí experiment probíhal také v Darmstadtu před čtyřmi lety. Vědci tehdy ostřelovali uran-238 jádry niklu-64. Pokus trval 116 dní, ale nepřinesl žádné zajímavé výsledky. V novém aranžmá je vyšší pravděpodobnost vzniku jádra „prvku-120“.

V Dubně je také naplánován podobný pokus, a sice syntéza reakcí titanu-50 a california-249. Zatím se však ruským vědcům nepodařilo získat stabilní svazky iontů Ti-50.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..