OAK RIDGE, Tenn., 30. November 2016 – Das kürzlich entdeckte Element 117 wurde offiziell „Tennessine“ genannt, um die Beiträge von Tennessee zu seiner Entdeckung zu würdigen, einschließlich der Bemühungen des Oak Ridge National Laboratory des Energieministeriums und seiner Mitarbeiter an der Vanderbilt University und der University of Tennessee.
„Die Aufnahme von Tennessin in das Periodensystem ist eine Bestätigung der Stellung unseres Bundesstaates in der internationalen wissenschaftlichen Gemeinschaft, einschließlich der Einrichtungen, die das ORNL dieser Gemeinschaft zur Verfügung stellt, sowie des Wissens und der Erfahrung der Wissenschaftler und Techniker des Labors“, sagte ORNL-Direktor Thom Mason.
„Die historische Entdeckung von Tennessin ist sinnbildlich für die Beiträge, die Institutionen in Tennessee wie das Oak Ridge National Laboratory, die University of Tennessee und die Vanderbilt University für eine bessere Welt leisten“, sagte Tennessee Gov. Bill Haslam. „Im Namen aller Tennesseer danken wir dieser Weltorganisation dafür, dass sie unseren Staat auf diese Weise ehrt.“
Die Internationale Union für reine und angewandte Chemie (IUPAC), die die Existenz neu entdeckter Elemente bestätigt und ihre offiziellen Namen genehmigt, gab ihre endgültige Zustimmung zu dem Namen „Tennessin“ nach einem einjährigen Prozess, der am 30. Dezember 2015 begann. 30. Dezember 2015, als die IUPAC und die International Union of Pure and Applied Physics die Bestätigung der Existenz des überschweren Elements 117 bekannt gaben, mehr als fünf Jahre nachdem Wissenschaftler im April 2010 erstmals über seine Entdeckung berichtet hatten.
ORNL war an der Entdeckung in mehrfacher Hinsicht beteiligt, wobei die Herstellung des Radioisotops Berkelium-249 für die Suche am wichtigsten war. Das Berkelium-249, das bei der ersten Entdeckung und den anschließenden Bestätigungsexperimenten für das Element 117 verwendet wurde, wurde vom ORNL und dem Isotopenprogramm des Energieministeriums hergestellt und als US-Beitrag zu diesen Experimenten bereitgestellt.
Superschwere Elemente, die in der Natur nicht vorkommen, werden synthetisiert, indem ein Radioisotop-Target einem Strahl eines anderen spezifischen Isotops ausgesetzt wird. Theoretisch können sich die Kerne in seltenen Fällen zu einem „überschweren“ und bisher unbekannten Element verbinden.
Im Fall von Tennessine erforderte das Atomrezept für das Element 117 das Target Berkelium-249, das nur im High Flux Isotope Reactor (HFIR) des ORNL verfügbar war, der neben seiner Neutronenstreuungs-Forschungsmission auch Radioisotope für die Industrie und die Medizin herstellt, sowie im angrenzenden Radiochemical Engineering Development Center (REDC), wo die Radioisotope verarbeitet werden.
Im Laufe einer einjährigen Kampagne produzierte das ORNL 22 Milligramm Berkeleium-249 und schickte es nach Russland, wo das Experiment, bei dem das Element 117 gewonnen werden sollte, mit einem Schwerionenzyklotron im russischen Joint Institute for Nuclear Research (JINR) in Dubna durchgeführt wurde. Nach sechs Monaten unablässigen Bombardements mit einem Kalzium-48-Strahl konnten die Forscher sechs Atome nachweisen, in denen die Kerne von Kalzium und Berkelium zu Element 117 verschmolzen waren. Nachfolgende Experimente bestätigten die Ergebnisse.
„Die Entdeckung von Tennessin ist ein Beispiel für das Potenzial, das realisiert werden kann, wenn Nationen zusammenkommen, um ihre einzigartigen Fähigkeiten für eine wissenschaftliche Vision einzusetzen“, sagte Jim Roberto vom ORNL, der an der Zusammenarbeit zwischen den USA und Russland bei der Entdeckung von Element 117 beteiligt war.
Das ORNL kann nicht nur auf eine lange Tradition in der kernphysikalischen Forschung zurückblicken, die es dem Labor ermöglichte, das Wissen von Forschern mit Erfahrung in der Kernphysik, die internationale Zusammenarbeit und Werkzeuge in Form von Detektoren, Instrumenten und Elektronik beizusteuern.
Das Labor verfügt auch über eine langjährige Partnerschaft in der physikalischen Forschung mit der Vanderbilt University in Nashville, Tennessee, die die Diskussionen initiierte, die zu der historischen Zusammenarbeit führten, und der University of Tennessee, Knoxville, die an den Experimenten teilnahm, die die Entdeckung bestätigten.
Das Lawrence Livermore National Laboratory des DOE in Kalifornien vervollständigte das Element 117-Team. Livermore kann auf eine langjährige Erfahrung in der Erforschung superschwerer Elemente zurückblicken und ist der Namensgeber von Livermorium (Element 116).
Die besondere Schreibweise von Tennessin wurde gewählt, weil das neue Element als Halogen eingestuft wird, eine Art von Element, das nach der Konvention auf die Endung „-ine“ endet. Zu den Halogenen gehören Elemente wie Chlor und Fluor. Das Symbol für Tennessin im Periodensystem wird Ts sein.
Die Entdeckung neuer Elemente am ORNL begann mit dem Manhattan-Projekt. Während des Zweiten Weltkriegs entdeckten Forscher im Graphitreaktor des ORNL Promethium – das Element 61 im Periodensystem. Wegen der Geheimhaltung, die das Projekt zur Entwicklung der ersten Kernwaffen umgab, wurde die Entdeckung erst nach dem Krieg, im Jahr 1947, bekannt gegeben.
Neben dem Element 117 (Tennessin) wurden vom ORNL im Rahmen des DOE-Isotopenprogramms hergestellte Materialien und Isotope für die Entdeckung der überschweren Elemente 104 (Rutherfordium), 105 (Dubnium), 106 (Seaborgium), 114 (Flerovium), 115 (Moscovium), 116 (Livermorium) und 118 (Oganesson) verwendet.
Die Entdeckung superschwerer Elemente, die in der Regel nur für Bruchteile von Sekunden existieren, wird durch die Suche nach der seit langem vorhergesagten „Insel der Stabilität“ vorangetrieben, in der neue Elemente jenseits des bestehenden Periodensystems für außergewöhnlich lange Zeiträume überleben können, wodurch sich neue und nützliche Perspektiven für Physik und Chemie eröffnen.
Diese Forschung wurde vom DOE Office of Science unterstützt. Der Hochfluss-Isotopenreaktor ist eine Nutzereinrichtung des DOE Office of Science.
Weitere Informationen finden Sie unter https://www.ornl.gov/content/element-117-resource-page.
UT-Battelle leitet ORNL für das Office of Science des Energieministeriums. Das Office of Science ist der größte Förderer der physikalischen Grundlagenforschung in den Vereinigten Staaten und arbeitet an der Lösung einiger der dringendsten Herausforderungen unserer Zeit. Für weitere Informationen besuchen Sie bitte http://energy.gov/science/.