Daha önce görülmemiş bir şekilde hassas bir hızlandırıcı deneyinde, araştırmacılar, bilinen en ağır unsurların bazılarının nasıl tepki verdiğini ve molekülleri nasıl oluşturduğunu doğrudan gözlemlediler.
Bir molekül oluşturarak gözlemlenen en ağır atom
Araştırmacılar en ağır atomu doğrudan gözlemlediler, ancak kimyasal bir reaksiyona katıldı ve bir molekül oluşturdular. Bulgu, son derece büyük radyoaktif unsurları içeren “Superheavy” kimyasını yeni bir seviyeye itiyor ve hatta periyodik tablonun yeniden düzenlenmesine yol açabilir.
Bazı egzotik kimyasal unsurları denemek zordur, bu da periyodik tablo içindeki uygun yerleşimlerini belirlemeyi zorlaştırır. Örneğin, radyoaktif eleman copernicium, geçiş metalleri adı verilen bir grup arasına yerleştirilir, ancak daha çok farklı bir bölüme ait asil gazlar gibi davranır.
Bu problem, Masanın çok altındaki unsurları da etkileyebilir, aktinides adı verilen ağır ve radyoaktif atomlar, Jennifer California’daki Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı’na gözenek olduğunu söylüyor. Aktinitlerin özelliklerini kontrol etmek için, o ve meslektaşları, element 102 olan en ağır aktinit olan nobelium içeren bir molekül yaratan kimyasal bir reaksiyon gerçekleştirdiler.
Elemanı yapmak için araştırmacılar, çok enerjik kalsiyum atomlarının bir demetini bir kurşun içine parçalayan bir parçacık hızlandırıcı kullandılar. Nobelium atomları bu çarpışmanın ardından ortaya çıktı ve havadaki azot ve su molekülleri ile reaksiyona girdi. Kütle spektrometresi olarak adlandırılan bir parçacık algılama makinesine benzer bir hızlı etkili dedektör, daha sonra ortaya çıkan molekülleri, geçmiş kimya yapmak için herhangi bir girişimden daha kesin olarak tanımladı.
Daha sonra, ekip deneylerini kurşun yerine bir thulium ile yeniden oluşturdu. Bu, 89 element olan Actinium adlı bir aktinit yarattı. Suyun Nobelium’a karşı aktinium’a yapışmasının ne kadar kolay olduğunu karşılaştırarak, araştırmacılar iki elementin periyodik tablonun aynı sırasına ait olacak kadar benzer şekilde davrandığını doğruladılar.
Nobelium sadece periyodik tabloya uygun şekilde yerleştirilmez; Ayrıca, araştırmacıların yeni bir molekül oluşturmayı doğrudan gözlemledikleri en ağır unsur haline gelmiştir – şimdiye kadar oluşturulan en ağır unsur hala Oganesson, Element 118 ve nobelium içeren moleküller oluşturmak için kullanılan prosedür, daha sonra onları tanımlamak için yeni atılımlara yol açabilir.
Almanya’daki GSI Helmholtz Heavy Ion Araştırma Merkezi’ndeki Sophia Heinz, yeni deneyin Superheavy kimyası için gerçek bir teknik ilerleme olduğunu söylüyor. Nobelium’dan daha ağır elementler içeren moleküller daha önce yapılmıştı, ancak araştırmacılar onları asla doğrudan tanımlayamıyorlar. “Doğrudan tek molekülleri inceleme olasılığı ileriye doğru önemli bir adımdır.”
Yeni Zelanda’daki Massey Üniversitesi’nden Peter Schwerdtfeger, yeni deneyin “farklı süper çivilerle gelecekteki birçok deneyin kapısını açtığını” söylüyor.
Herhangi bir yeni deney yapılmadan önce bile bulgular bir etki yaratıyor. Gözenek ve ekibi, aktinyum ve Nobelium için denemeye tepki verecek ekstra moleküller eklemeleri gerektiğini düşündüler. Bununla birlikte, beklenmedik bir şekilde, üstünlükler zaten mevcut olan maddelerle tepki gösterdi: havada azot ve su. Hollanda’daki Groningen Üniversitesi’ndeki Anastasia Borschevsky, bunun bilim adamlarını araştırmacıların atomlara baktıklarını varsaydıkları önceki süper deneyleri yeniden incelemeye zorlayabileceğini söylüyor-çünkü bu atomları içeren molekülleri de gözlemliyor olabilirler. Schwerdtfeger, “Bu bizi bir süre meşgul edecek” diyor.
Gözenek için, bir sonraki zorluk, element 105 olan Dubnium gibi daha ağır unsurlarla kimya yapmaktır. Bunu yapmak için, ekibin prosedürlerini hızlandırmak zorunda kalabilir, çünkü daha ağır unsurlar alırsa, farklı bir unsura dönüşmeden önce istikrarlı bir durumda daha az zaman harcarlar.
Pore, “İşler iyi giderse, sonunda (periyodik tablodan) daha büyük adamları yapmak istiyoruz. Bu teknikle herhangi bir (ağırlık) sınırımız yok” diyor. Ve Nobelium’dan farklı olarak, bu daha büyük unsurlardan bazıları periyodik tabloda yeni yerler bulmaya ihtiyaç duyabilir.
