Onnistuuko uuden alkuaineen luominen lähivuosina? ”Näyttää mahdolliselta”

Jaksollisen järjestelmän 118 alkuaineesta vain 90 esiintyy luonnossa maapallolla. Raskaimman tunnetun alkuaineen oganessonin järjestysnumero on 118, eli sen ytimessä on 118 protonia. Teoreettisesti maailmankaikkeudessa pitäisi olla vielä lukuisia löytämättömiä raskaita alkuaineita.

Tutkijoiden tähtäimessä on nyt erityisesti alkuaine 120, alustavalta nimeltään unbinilium.

Siinä missä nykyiset superraskaat, eli radioaktiiviset, alkuaineet hajoavat lähes välittömästi, unbiliumin uskotaan pysyvän ytimensä koostumuksen johdosta koossa pidempään. Tämä avaisi aivan uusia mahdollisuuksia tutkia atomien käyttäytymistä, testata ydinfysiikan malleja ja kartoittaa atomiytimien rajojen salaisuuksia.

Yhdysvaltain Lawrence Berkeley National Laboratoryn tutkijat ovat kehittäneet uuden tekniikan, jolla he valmistivat superraskaan livermoriumin (alkuaine 116) atomeja titaani-50-isotooppisuihkulla. Tutkijat uskovat, että samaa tekniikkaa voidaan käyttää alkuaine 120:n luomiseen ampumalla titaani-ioneja kalifornium-isotooppiin.

– Tällaista reaktiota ei ole koskaan ennen tehty. Oli välttämätöntä todistaa, että se voi onnistua, ennen kuin ryhdymme yrittämään alkuaine 120:n valmistamista, Berkeleyn laboratorion ydinfyysikko Jacklyn Gates kertoo tutkimuksesta, joka on julkaistu lokakuun Physical Review Letters -lehdessä.

Saattaa kuitenkin kestää tovi, ennen kuin tavoitteessa onnistutaan. Berkeleyn tutkijoilta kesti 22 päivää tuottaa vain kaksi livermorium-atomia syklotronissa, joka kohdisti jatkuvasti titaani-ioneja plutonium-isotooppiin.

– Uskomme, että alkuaine 120:n luomiseen kuluu noin kymmenen kertaa enemmän aikaa kuin alkuaine 116:n luomiseen, ydinfyysikko Reiner Kruecken sanoo.

– Se ei ole helppoa, mutta nyt se näyttää mahdolliselta.

Berkeleyn laboratoriossa on löydetty tähän mennessä 16 alkuainetta. Jos alkuaine 120 onnistutaan luomaan, sille pitää suuren atomimassansa vuoksi lisätä jaksolliseen järjestelmään uusi kahdeksas rivi.