Periodická tabuľka sa rozrastie

Pri čerstvo uznanom objave chemického prvku s atómovým číslom 112 boli aj slovenskí fyzici na čele so špičkovým jadrovým fyzikom Štefanom Šárom.

Profesor Štefan Šáro so schematickým zobrazením rozpadu nového prvku s číslom 112.(Zdroj: MICHAL AČ)

Nový chemický prvok s číslom 112 a provizórnym názvom ununbium je zatiaľ posledný, ktorý sa o nejaký čas oficiálne objaví v Mendelejevovej periodickej tabuľke. K jeho objavu prispeli aj slovenskí vedci na čele so špičkovým jadrovým fyzikom Štefanom Šárom.

BRATISLAVA. Medzinárodná únia čistej a aplikovanej chémie (IUPAC) po dlhých rokoch neistoty a overovania uznala existenciu nového chemického prvku.

Prvý raz ho vytvorili vo februári 1996 členovia medzinárodného tímu Centra výskumu ťažkých iónov (GSI) v nemeckom Darmstadte.

Úspešný tím, ktorý už predtým s použitím 120-metrového urýchľovača častíc objavil päť nových prvkov, vedie Sigurd Hofmann. Na jeho práci sa podieľa niekoľko vedcov z Nemecka, Ruska, Fínska a Slovenska.

Platný člen tímu

Posledné prvky

V Darmstadte v posledných vyše dvadsiatich rokoch vytvorili tieto nové prvky:

  • bohrium, pomenovaný podľa Nielsa Bohra, je 107. prvok,
  • hassiuum podľa Hesenska, kde leží Darmstadt, je 108. prvok,
  • meitnerium na počesť Lise Meitnerovej, je 109. prvok.
  • 110. prvok sa volá darmstadtium
  • 111. prvok sa volá roentgenium
  • 112. prvok ununbium (návrh)

Platným členom Hofmannovho tímu je experimentálny jadrový fyzik Štefan Šáro, vedúci oddelenia jadrovej fyziky na katedre fyziky a biofyziky Fakulty matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského.

V rokoch 1990 – 93 v Darmstadte vyvíjal a vylepšoval technické zariadenia, slúžiace na úspešné experimenty pri hľadaní nových prvkov. Výrazne mu v tom pomáhal najmä inžinier R. Janík z domáceho pracoviska. Boli pri objave troch nových prvkov vrátane posledného s atómovým číslom 112.

„Prvok 112 vznikol bombardovaním oloveného terča naneseného na tenkú fóliu, elektricky nabitými jadrami atómov, teda iónmi zinku. Patrí do skupiny superťažkých a veľmi nestabilných prvkov, ktoré sa začínajú rozpadať rýchlo po vytvorení,“ povedal v rozhovore pre SME profesor Šáro.

V prípade prvku 112 trval rozpad iba okolo jednej milisekundy. Keďže krátkožijúce jadro je rádioaktívne, pri rozpade z neho unikajú častice alfa.

Proces rozpadu má niekoľko krokov, každý treba do detailu zaznamenať. Slúžia na to špeciálne elektronické systémy a počítačové programy.

Vďaka nim mohli vedci jednoznačne dokázať, že jadro, ktoré vyslalo impulzy, vzniklo zlúčením zinku a olova: zinok má v jadre 30 protónov, olovo ich má 82.

photo_112_staf.jpg

Objaviteľský kolektív 112. prvku v roku 1996 v GSI Darmstadt. Prof. Štefan Šáro je prvý vpravo dole.
Foto:GSI A. ZSCHau.

Dokonale zachytený rozpad

„Rozpad tohto jadra sa podarilo zachytiť skutočne vynikajúcim spôsobom, takže nebolo pochýb, že ide o nový prvok s číslom 112,“ hovorí Šáro.

Pravdepodobnosť, že sa urýchlený ión spojí s atómovým jadrom v terčíku, je pri snahách o vytvorenie nových superťažkých prvkov veľmi malá. Kým sa fyzikom pri predchádzajúcom pokuse podarilo zaregistrovať syntézu atómu nového prvku 111, museli v darmstadtskom urýchľovači vystreliť na terč také množstvo atómov, ktoré má číselné vyjadrenie desať na osemnástu.

Potom trvalo ďalšie dva roky, kým vedci vylepšili parametre urýchľovača natoľko, že mohli prejsť k ešte ťažším jadrám.

Keďže pravdepodobnosť syntézy jadier ešte niekoľkonásobne klesla, zariadenie muselo byť niekoľkonásobne citlivejšie.

Dva atómy za štyri roky

Ak by sa do Mendelejevovej tabuľky dostal neoverený prvok, vo svete chémie a fyziky by to mohlo vyvolať zmätok.

Preto dbajú členovia IUPAC na to, aby sa nič podobné nemohlo prihodiť ani náhodou. Logicky teda jeden pokus, aj keď úspešný a zdokumentovaný, na oficiálne ohlásenie nového prvku nestačí.

V roku 2000 v Darmstadte urobili ďalší úspešný experiment a vyrobili druhý atóm prvku 112. Dva atómy za štyri roky sa môžu zdať málo, ale iba ak zabudneme, že fyzici tam už pracujú naozaj na hranici technických možností.

Špičkový tím v japonskom výskumnom centre RIKEN experiment v roku 2002 zopakoval a získal rovnaké výsledky, čo už bolo nezávislým potvrdením objavu, po ktorom túžila IUPAC.

Neskoršie experimenty, ktoré prebehli aj v známom fyzikálnom laboratóriu v Berkeley v Kalifornii, však neboli úspešné.

„Možno im chýbalo technické zázemie, možno nedokázali dať dokopy tím s potrebnou vytrvalosťou,“ uvažuje o ich neúspechu Šáro.

Z hľadiska nevyhnutného postupu pri overovaní nových chemických prvkov stojí za pozornosť, že v RIKEN-e už vytvorili prvok s číslom 113.

Použili rovnakú metódu ako v Darmstadte, teda „streľbu“ iónmi zinku, no nie na jadrá olova, ale na susedný ťažší prvok – bizmut. Museli však pri tom ožarovať terč nepretržite počas mnohých mesiacov.

Kto zopakuje nové experimenty?

Potvrdiť vznik nového prvku je zdĺhavé a drahé. Inak ho však neuznajú.

Na to, aby sa do Mendelejevovej tabuľky nedostávali neoverené prvky, dbá Medzinárodná únia čistej a aplikovanej chémie (IUPAC).

Vznik nových prvkov musí byť overený ďalším pokusom, najlepšie nezávislým tímom. IUPAC na tom trvá, povedal pre britský New Scientist Sigurd Hofmann, vedúci tímu z darmstadtského Centra výskumu ťažkých kovov, kde sa zrodil zatiaľ posledný overený prvok 112.

Je to logické, no ako povedal pre SME aj Štefan Šáro, zopakovať tak technicky aj časovo náročný experiment, pri ktorom v japonskom centre vytvorili nový prvok 113, bude nesmierne náročné. „Aj v Darmstadte si vieme iba ťažko predstaviť, že by sme mohli používať urýchľovač na jeden experiment nepretržite trištvrte roku,“ upozornil.

V podobnej situácii je aj tím Juraja Oganessiana zo Spojeného ústavu jadrového výskumu v ruskej Dubne, ktorý skúša novátorskú cestu k objavu superťažkých prvkov – horúcu fúziu (jej princíp vysvetľuje Š. Šáro na webe). Takto sa v Dubne prepracovali až k prvku 118. No opäť bude zložité ich objavy potvrdiť.
Michal Ač

Na spracúvanie osobných údajov sa vzťahujú Zásady ochrany osobných údajov a Pravidlá používania cookies. Pred zadaním e-mailovej adresy sa, prosím, dôkladne oboznámte s týmito dokumentmi.

Najčítanejšie na SME Tech

Inzercia - Tlačové správy

  1. Dúbravské Čerešne dozreli: Začína sa kolaudovať!
  2. Hovoriaci prekladač reči do vrecka Langie - až 52 jazykov!
  3. Nášmu telu stačí iba málo vitamínov
  4. Hlasujte za Cenu verejnosti v súťaži Učiteľ Slovenska!
  5. Podnikajte múdro, skúste služby profesionálneho call centra
  6. Mesto necháva Košičanov platiť za parkovanie aj ďalej
  7. Javorina otvorila svoj tretí showroom na Slovensku
  8. Arabská exotika: Top hotely v Ománe
  9. Pracujú vo svojich komunitách. Má Slovensko lokálnych lídrov?
  10. Boj o vedenie radnice v známom kúpeľnom meste
  1. Dúbravské Čerešne dozreli: Začína sa kolaudovať!
  2. Nášmu telu stačí iba málo vitamínov
  3. Hlasujte za Cenu verejnosti v súťaži Učiteľ Slovenska!
  4. Podnikajte múdro, skúste služby profesionálneho call centra
  5. Mesto necháva Košičanov platiť za parkovanie aj ďalej
  6. Billa otvorila svoju 150. predajňu na Slovensku
  7. Javorina otvorila svoj tretí showroom na Slovensku
  8. Arabská exotika: Top hotely v Ománe
  9. Pracujú vo svojich komunitách. Má Slovensko lokálnych lídrov?
  10. Boj o vedenie radnice v známom kúpeľnom meste
  1. Vianoce a Silvester v teple: Pätnásť tipov, kam sa vybrať 17 770
  2. Najužitočnejšia appka 17 701
  3. Arabská exotika: Top hotely v Ománe 11 893
  4. V O2 to s dátami poriadne prehnali 10 841
  5. Zistili sme, ako sa vyrába najčistejší slnečnicový olej 9 627
  6. IKEA je postavená na tých správnych hodnotách 6 387
  7. Javorina otvorila svoj tretí showroom na Slovensku 4 585
  8. Alena Bašistová: Nikomu nejdem brať hlasy a ani s nimi kšeftovať 3 993
  9. Účet za liečbu chlapca? Šesť miliónov eur 3 664
  10. Do boja s plastovým odpadom na Slovensku vstúpil prvý reťazec 3 158

Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

V pozadí detvianskej kauzy sa objavuje Kotleba a spravodajcovia

Firma z Bránikovho blogu robila čistky

Sĺpček Zuzany Kepplovej

Čo by mal Šefčovič pochopiť

Veru, nie sme ako Španieli.

DOBRÉ RÁNO

Dobré ráno: Ako nevidiaci zistí, že má šaty rovnakej farby

S čím všetkým sa musí nevidiaci vysporiadať.

Píše Samuel Jezný

Kňazi vraj znásilňujú deti. Môžu za to liberáli

Biskup čelí obvineniu zo zneužitia dieťaťa. Z reakcie cirkvi zastáva rozum.

Neprehliadnite tiež

Na asteroide Ryugu úspešne pristáli roboty zo sondy Hajabusa 2

Okolo telesa sa budú roboty pohybovať poskakovaním.

Rusko sa nezúčastní na americkom projekte stanice na orbite Mesiaca

Rusko spustí svoj program nepilotovaných letov na Mesiac v roku 2021.