Doorbraak in synthese van element 116 bereidt weg naar zwaardere elementen op periodiek systeem voor

AmsterdamWetenschappers van het Lawrence Berkeley National Laboratory hebben vooruitgang geboekt in het creëren van element 120. Ze bereikten dit door op een nieuwe manier element 116 te maken met een titaniumbundel. Dit is een belangrijke stap in de zoektocht naar zwaardere elementen op het periodiek systeem.

Het creëren van superzware elementen is een uiterst ingewikkeld proces. Wetenschappers botsen lichtere elementen tegen elkaar in de hoop dat ze samen een nieuw, zwaarder element vormen. Belangrijke punten om op te merken zijn:

• Element 116, oftewel livermorium, is geproduceerd met een titaniumstraal.
• Het experiment vereiste het samenstellen van twee atomen in een tijdsbestek van 22 dagen.
• Het volgende doel is element 120, waarvan wordt voorspeld dat de creatie tien keer zo lang zal duren.

Deze ontdekking toont aan dat titaniumstralen nu ingezet kunnen worden om bepaalde elementen te creëren, anders dan de eerder geprefereerde calcium-48 stralen. Calcium-48 is altijd perfect geweest voor het maken van superzware elementen, in tegenstelling tot titanium-50. Echter, het succesvolle gebruik van titanium-50 biedt nu nieuwe mogelijkheden voor nucleair onderzoek.

Als wetenschappers erin slagen om element 120 te creëren, zou dit in de achtste rij van het periodiek systeem worden geplaatst. Dit is van belang omdat het dicht bij een voorspeld gebied ligt waar zulke zware elementen mogelijk langer zouden kunnen bestaan voordat ze uiteenvallen. Momenteel vallen superzware elementen bijna direct uiteen, wat het zeer moeilijk maakt om ze te bestuderen.

Lees ook:

Vandaag · 04:29

De langzame maar gestage groei van de menselijke hersenen: een nieuw evolutionair perspectief

Een diepgaander begrip van superzware elementen kan onschatbare inzichten bieden in de kernfysica, zoals:

• Het doorgronden van de eigenschappen van atomische kernen onder extreme omstandigheden.
• Het testen en verbeteren van kernfysica-modellen.
• Het vaststellen van de grenzen en het gedrag van materie.

De indrukwekkende techniek achter dit experiment is eveneens vermeldenswaardig. Het team maakte gebruik van een inductieoven die een constante temperatuur van ongeveer 3000 graden Fahrenheit handhaafde. Deze stabiliteit was cruciaal voor de voortdurende verdamping van titanium-50, wat nodig was om een stabiele ionenstraal te creëren. Deze straal raakte een roterend doelwit, dunner dan papier, met een snelheid van 6 biljoen ionen per seconde, zorgvuldig gebalanceerd om de juiste hoeveelheid energie voor succesvolle fusie te leveren.

Wetenschappers gaan proberen element 120 te creëren met behulp van een californium-249 doelwit. Deze complexe poging vindt plaats bij de 88-Inch Cyclotron en omvat onder andere het genereren van krachtige bundels en het optimaliseren van de doelwitcondities. Hoewel de test in 2025 kan beginnen, zal het waarschijnlijk enkele jaren duren voordat er zelfs maar een paar atomen van het nieuwe element ontdekt worden.

De ontdekking van element 120 kan nieuwe wegen openen naar een beter begrip van hoe atomen werken. Hoewel we nog niet precies weten hoe superzware elementen toegepast kunnen worden, draagt elke nieuwe vondst bij aan onze wetenschappelijke kennis. Het succes van het creëren van element 116 met een titaniumstraal vormt een belangrijke basis voor toekomstige ontdekkingen van meer elementen.