Το στοιχείο 118, το βαρύτερο που φτιάχτηκε ποτέ, επέζησε μόνο για 1/1000  του δευτερολέπτου

Πηγή:NYT, 16 Οκτωβρίου 2006

Ομάδα Ρώσων και Αμερικανών επιστημόνων ανέφερε ότι δημιούργησε το πιο βαρύ στοιχείο που φτιάχτηκε ποτέ στο εργαστήριο, αλλά κατάφερε να φτιάξει μόνο 3 άτομα από αυτό το παράξενο στοιχείο και για λιγότερο από το ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου.

Η ανακάλυψη δείχνει ότι θα μπορούν να βρεθούν κι άλλα παράξενα στοιχεία στο άκρο του περιοδικού πίνακα.

Θα πρέπει όμως το νέο στοιχείο να φτιαχτεί και σε άλλα εργαστήρια για να επιβεβαιωθεί πλήρως η ύπαρξη του. Το νέο στοιχείο θα είναι γνωστό ως στοιχείο 118 από τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα του, ένα πρωτόνιο περισσότερο από το προηγούμενο στοιχείο που ξέραμε μέχρι τώρα.

Το υδρογόνο, το ελαφρύτερο στοιχείο, έχει ένα πρωτόνιο στον πυρήνα του, και το ουράνιο, το βαρύτερο φυσικό εμφανιζόμενο στοιχείο, έχει 92.  Το στοιχείο 118 θα ταίριαζε να τοποθετηθεί ακριβώς κάτω από το ραδόνιο στην στήλη του περιοδικού πίνακα που περιέχει τα ευγενή αέρια, που λέγονται έτσι για τις αδρανείς χημικές ιδιότητές τους.

Τα αποτελέσματα πήραν μεν τον έπαινο από τους επιστήμονες αλλά και ορισμένοι εφιστούν την προσοχή, λαμβάνοντας υπόψη την ιστορία του στοιχείου 118. Ένα άλλο εργαστήριο στην Καλιφόρνια, το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley, είχε αναγγείλει το 1999 ότι ανακάλυψε το στοιχείο 118 αλλά δύο χρόνια αργότερα μια έρευνα διαπίστωσε ότι ο ένας από τους ερευνητές του, ο Δρ Victor Ninov, είχε κατασκευάσει τις αποδείξεις. Ο Ninov αργότερα πυροβολήθηκε από όλα ΜΜΕ και τα Ιδρύματα.

Τρία άτομα από εκείνη την ομάδα συμμετείχαν και στην νέα έρευνα που ανακοινώθηκε τώρα.

Ο Δρ. Ken Moody, ο αμερικανός επικεφαλής ερευνητής της εργασίας, είπε ότι όλες οι εργασίες έγιναν με στόχο να περιφρουρηθεί η αξιοπιστία των πειραμάτων.  Έτσι, έγιναν ανεξάρτητες αναλύσεις στη Ρωσία και τις Ηνωμένες Πολιτείες. Και γι αυτό η ανακοίνωση της ομάδας για το υποθετικό εύρημα έχει γίνει αποδεκτό από το αξιόπιστο περιοδικό, το Physical Review C, αλλά και από άλλους επιστήμονες που εξέτασαν την εργασία. Αυτά είπε ο Δρ Jonathan Lenaghan, ένας συντάκτης στο περιοδικό.

Αλλά ήταν λιγότερο ο φόβος της απάτης και περισσότερο η συνηθισμένη επιστημονική πρακτική, που ανάγκασε μερικούς επιστήμονες να κρατήσουν κριτική στάση για την ανακάλυψη. Το ρωσικό εργαστήριο και οι συνεργάτες του έχουν αναγγείλει τώρα την ανακάλυψη πέντε στοιχείων - 113, 114, 115, 116 και τώρα το 118 - αλλά κανένα δεν έχει επιβεβαιωθεί από άλλους επιστήμονες. Μάλιστα τα τεχνητά στοιχεία 113, 114, 115 και 116 δεν έχουν ακόμα βαπτιστεί.

"Κάποιος πρέπει να είναι εξαιρετικά προσεκτικός με αυτές τις ενθουσιώδεις ανακοινώσεις", λέει ο Δρ Witold Nazarewicz, ένας πυρηνικός θεωρητικός στο πανεπιστήμιο του Tennessee και του εθνικού εργαστηρίου του Oak Ridge.

"Κι αυτό όχι επειδή κάποιος κάνει κάτι λανθασμένο", συνέχισε ο Δρ Nazarewicz. "Είναι επειδή αυτές είναι πολύ δύσκολες μετρήσεις. Παίζουν με τα όρια των στατιστικών."

Η ομάδα που δημιούργησε το στοιχείο, είναι επιστήμονες στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore της Καλιφόρνιας και το Ίδρυμα για την πυρηνική έρευνα στην πόλη Dubna της Ρωσίας. Αυτή η ομάδα ανακοίνωσε ότι είχαν παραγάγει τρία άτομα του νέου στοιχείου μέσα σε έξι μήνες, συνθλίβοντας ελαφρύτερα στοιχεία και προσπαθώντας να φτιάξουν ένα νέο άτομο.

Οι επιστήμονες είπαν ότι τα αποτελέσματα τους έδωσαν την ελπίδα ότι πλησιάζει μια μακροχρόνια πρόβλεψη για τη δημιουργία μια "νήσου σταθερότητας" από ακόμα βαρύτερα στοιχεία, αλλά όχι βραχύβια και ενδεχομένως με παράξενες νέες χημικές ιδιότητες.

"Αυτό επεκτείνει αρκετά τα σύνορα του υπάρχοντος υλικού κόσμου", αναφέρει ο Δρ Yuri Oganessian. Ο Oganessian είναι ο επιστημονικός διευθυντής του εργαστηρίου Flerov, όπου πραγματοποιήθηκαν τα πειράματα σε ένα κυκλοτρόνιο, ένα κυκλικό επιταχυντή σωματιδίων.

Ένας επιστήμονας στο Livermore, ο Δρ Nancy Stoyer, τόνισε ότι η ομάδα είχε υπολογίσει ότι υπήρχε λιγότερο από μια πιθανότητα στα 100.000, ότι τα αποτελέσματα θα ήταν στατιστικά επιτυχή.

"Είμαστε πολύ βέβαιοι", είπε ο Δρ Stoyer.

Τα πειράματα εκτελέσθηκαν με τη χρησιμοποίηση του ρωσικού κυκλοτρόνιου για να σπάσουν άτομα ασβεστίου, με 20 πρωτόνια, πάνω σε έναν στόχο από άτομα καλιφορνίου, με 98 πρωτόνια, με στόχο να ενωθούν οι πυρήνες τους στο στοιχείο 118. Έπειτα από 0,9 χιλιοστά του δευτερολέπτου, το 118 διασπάστηκε στο στοιχείο 114, μετά στο στοιχείο 112 (έγιναν δηλαδή 2 διασπάσεις άλφα) και τελικά χωρίστηκε στη μέση με σχάση. Και αφού η ερευνητική ομάδα παρατήρησε την αλυσίδα της διάσπασης άλφα σημαίνει ότι υπήρχε στην αρχή το στοιχείο 118.

Όμως τα δύο άτομα συγκολλήθηκαν σε εξαιρετικά σπάνιες περιπτώσεις. Σε 10 δισεκατομμύρια δισεκατομμυρίων βομβαρδισμούς, οι ανιχνευτές διαπίστωσαν ότι δύο σύνολα πρωτονίων βρέθηκαν μαζί για να παραγάγουν το στοιχείο 118. 

Το βάρος ενός στοιχείου καθορίζεται από το συνολικό αριθμό των πρωτονίων, που έχουν ένα θετικό φορτίο, και των νετρονίων, που είναι ουδέτερα, μέσα στον πυρήνα του.

Από αυτό τον αριθμό, το νέο στοιχείο είναι το βαρύτερο που δημιουργήθηκε ποτέ.

Εάν τα αποτελέσματα επιβεβαιωθούν, θα γίνει ένα ακόμα βήμα προς τη "νήσο της σταθερότητας" που οι θεωρητικοί έχουν προβλέψει σε ακόμα βαρύτερες περιοχές του περιοδικού πίνακα. Οι πυρήνες των ατόμων έχουν δομές σαν φλοιούς, και τα σταθερότερα άτομα περιέχουν τους αποκαλούμενους "μαγικούς μαζικούς αριθμούς" (άθροισμα πρωτονίων και νετρονίων), που παράγουν κλειστά ή συμπληρωμένοι φλοιοί.

Οι αριθμοί 2, 8, 20, 28, 50 και 82 είναι μαγικοί αριθμοί και για τα πρωτόνια και για τα νετρόνια. Ο υψηλότερος γνωστός μαγικός αριθμός για τα νετρόνια είναι μόνο 126, που σημαίνει ότι ο μόλυβδος, με 82 πρωτόνια και 126 νετρόνια, είναι ο βαρύτερος γνωστός "διπλά μαγικός" πυρήνας ή ένας εξαιρετικά σταθερός πυρήνας στον περιοδικό πίνακα.

Αλλά οι θεωρητικοί έχουν προβλέψει ότι υπάρχει ένα άλλος κλειστός φλοιός πέρα από όλα τα γνωστά στοιχεία, που έχουν ανακαλυφθεί μέχρι τώρα, συμπεριλαμβανομένου και του πιο πρόσφατου.

Υπάρχει γενική συμφωνία ότι ο επόμενος μαγικός αριθμός νετρονίων είναι ο 184. Αλλά αυτός είναι ακόμα πέρα από την ικανότητα των σημερινών πειραμάτων.

Η ομάδα θα προσπαθήσει τώρα να δημιουργήσει το στοιχείο με ατομικό αριθμό 120.