Uus tehnika võib sillutada teed uute üliraskete elementide loomiseks
USA Lawrence Berkeley Rahvusliku Laboratooriumi teadlastel õnnestus luua titaankiirte abil kaks üliraske elemendi livermooriumi aatomit. Töörühm loodab, et sama tehnikat appi võttes on võimalik valmistada teisigi üliraskeid elemente, mille olemasolu on praegu vaid oletuslik.
Perioodilisustabeli alumisest otsast leiab praegu paarkümnend sünteetilist elementi, mida Maal loomulikult ei leidu. Neist raskeima, järjekorranumbrit 118 kandva oganessoni tuum on näiteks raua aatomi umbes viis korda raskem. Kuigi taolised elemendid lagunevad ülikiiresti, ja neil pole praegu praktilist rakendust, aitab nende uurimine teadlaste sõnul parandada arusaamist universumi toimimisest. Samuti võimaldab see täiustada aatomituuma käitumist kirjeldavaid teoreetilisi mudeleid.
Viimane täiesti uus üliraske element õnnestus valmistada ligi 15 aastat tagasi. Uute, veelgi raskemate elementide avastamine takerdus eksprimentaalsete tehnikate taha. Elementide 114–118 loomiseks pommitasid teadlased perioodilisustabeli seitsmenda rea elemente kaltsiumikiirtega. Veel raskemate elementide jaoks hakkas aga sihtmärkidel nappima prootone ja neutrone.
USA teadlased teatasid nüüd, et leidsid töökindla tehnika sarnastes eksperimentides raskemate titaankiirte kasutamiseks. Varem pole suudetud titaanist kiirekimpude abil üliraskeid elemente valmistada. Titaani tuleb esmalt kuumutada ligi 1700 kraadini, et see aurustama hakkaks ja seejärel mikrolainetega aatomitelt elektronid eemaldada.
Katsetes pommitas töörühm loodud kiirekimpude plutooniumitükki. Kokku 22 päeva kestnud katseseeria järel on teadlased nüüd pea täiesti kindlad, et selle käigus tekkisid ka livermooriumi aatomid järjekorranumbriga 116 ja selle tütarosakesed.
Berkley laboratooriumi raskete elementide töörühm eesotsas Jacklyn Gatesiga loodavad, et sama tehnika annab võimaluse uute raskemate elementide, sh 120. elemendi loomiseks. Elemendi süntees pakub teadlastele erilist huvi, sest edu korral oleks tegu esimese teadaoleva kaheksanda rea elemendiga, mida ümbritseks sellest lähtuvalt ka täiendav elektronkiht – g-orbitaal. See omakorda võib sillutada teed uute ja ebaharilike keemiliste protsesside leidmisele.
Töörühm nendib samas, et uue sünteetilise elemendi loomine võib võtta ka uue tehnikaga vähemalt 100–200 katsepäeva ehk kokku paar aastat. Esmalt soovib Gates valmistada täiendavaid livermooriumi aatomeid, et omandada uue tehnikaga vilumus. Seejärel tuleb aga sünteesida hulk californiumi aatomeid, mille vastu titaanikiiri põrgatada.
Uut katsetehnikat esitleti Illinoisi osariigis Lemontis toimunud Tuumastruktuuride aastakonverentsil ja seda kirjeldav töö ilmub ajakirjas Physical Review Letters.
Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa