OAK RIDGE, Tenn.., 2016. nov. 30. – A nemrég felfedezett 117-es elemet hivatalosan “tennessine”-nek nevezték el a felfedezéséhez való tennessee-i hozzájárulás elismeréseként, beleértve az Energiaügyi Minisztérium Oak Ridge Nemzeti Laboratóriumának és a Vanderbilt Egyetem és a Tennessee-i Egyetem tennessee-i munkatársainak erőfeszítéseit.
“A tennessin jelenléte a periódusos rendszerben megerősíti államunk rangját a nemzetközi tudományos közösségben, beleértve az ORNL által a közösség számára biztosított létesítményeket, valamint a laboratórium tudósainak és technikusainak tudását és szakértelmét” – mondta Thom Mason, az ORNL igazgatója.
“A tennessin történelmi jelentőségű felfedezése jelképezi a Tennessee állambeli intézmények, mint az Oak Ridge Nemzeti Laboratórium, a Tennessee Egyetem és a Vanderbilt Egyetem hozzájárulását egy jobb világhoz” – mondta Bill Haslam, Tennessee kormányzója. “Minden Tennessee-i nevében köszönjük ennek a világszervezetnek, hogy ilyen módon megtisztelte államunkat”.
A Nemzetközi Tiszta és Alkalmazott Kémiai Unió (IUPAC) – amely érvényesíti az újonnan felfedezett elemek létezését és jóváhagyja hivatalos elnevezésüket – végleges jóváhagyását adta a “tennessin” névnek egy egyéves folyamatot követően, amely decemberben kezdődött. 2015. december 30-án kezdődött, amikor az IUPAC és az Elméleti és Alkalmazott Fizika Nemzetközi Uniója bejelentette a 117-es szupernehéz elem létezésének igazolását, több mint öt évvel azután, hogy a tudósok 2010 áprilisában először jelentették felfedezését.
Az ORNL-nek több szerepe is volt a felfedezésben, a legjelentősebb a berkélium-249 radioizotóp előállítása volt a kutatáshoz. A 117-es elem kezdeti felfedezéséhez és az azt követő megerősítő kísérletekhez használt berkélium-249-et az ORNL és az Energiaügyi Minisztérium Izotóp Programja állította elő, és az Egyesült Államok hozzájárulásaként biztosították a kísérletekhez.
A szupernehéz elemeket, amelyek a természetben nem fordulnak elő, úgy szintetizálják, hogy egy radioizotópos célpontot egy másik specifikus izotóp sugárnyalábjának teszik ki. Elméletileg az atommagok ritka esetekben “szupernehéz” és eddig ismeretlen elemmé egyesülnek.
A tennessin esetében a 117-es elem atomreceptjéhez a berkélium-249-es céltárgyra volt szükség, amely csak az ORNL nagy fluxusú izotópreaktorában (HFIR) állt rendelkezésre, amely a neutronszórásos kutatási feladat mellett radioizotópokat állít elő az ipar és az orvostudomány számára, valamint a szomszédos Radiochemical Engineering Development Centerben (REDC), ahol a radioizotópokat feldolgozzák.
Az ORNL egy éven át gyártotta, majd Oroszországba szállította a 22 milligramm berkeleium-249-et, ahol az oroszországi Dubnában található Közös Nukleáris Kutatóintézetben (JINR) egy nehézion-ciklotron segítségével végezték el a 117-es elemet eredményező kísérletet. Hat hónapig tartó könyörtelen kalcium-48 sugárral történő bombázás után a kutatók hat olyan atomot mutattak ki, amelyekben a kalcium és a berkélium atommagjai összeolvadtak, és így jött létre a 117-es elem. Az ezt követő kísérletek megerősítették az eredményeket.
“A tennessin felfedezése példa arra, hogy milyen lehetőségek valósulhatnak meg, ha nemzetek összefognak, hogy egyedi képességeiket egy tudományos elképzelés megvalósítására fordítsák” – mondta Jim Roberto, az ORNL munkatársa, aki segített összeállítani a 117-es elem amerikai -Oroszország együttműködésében a JINR Jurij Oganesszel.
A szükséges radioizotóp előállításán túl az ORNL hosszú múltra tekint vissza a nukleáris fizika kutatásában, ami lehetővé tette, hogy a laboratórium hozzájáruljon a nukleáris fizikában tapasztalt kutatók tudásához, a nemzetközi együttműködéshez és az eszközökhöz detektorok, műszerek és elektronika formájában.
A laboratórium a Nashville-i Vanderbilt Egyetemmel (Nashville, Tenn.) is partneri kapcsolatot ápol a fizikai kutatásban, amely kezdeményezte a történelmi együttműködéshez vezető megbeszéléseket, valamint a Knoxville-i Tennessee Egyetemmel, amely részt vett a felfedezést megerősítő kísérletekben.
A DOE kaliforniai Lawrence Livermore Nemzeti Laboratóriuma egészítette ki a 117-es elemmel foglalkozó csapatot. Livermore komoly eredményeket ért el a szupernehéz elemek kutatásában, és a livermorium (116-os elem) névadója.
A tennessin különleges írásmódját azért választották, mert az új elemet a halogének közé sorolják, egy olyan elemtípusba, amely a konvenció szerint “-ine” utótaggal végződik. A halogének közé olyan elemek tartoznak, mint a klór és a fluor. A tennessin jele a periódusos rendszerben a Ts lesz.
Az új elemek felfedezése az ORNL-ben a Manhattan-projekttel kezdődött. A második világháború alatt az ORNL grafitreaktorának kutatói felfedezték a proméciumot – a periódusos rendszer 61. elemét. Az első nukleáris fegyverek kifejlesztésére irányuló projektet övező titoktartás miatt a felfedezésről csak a háború után, 1947-ben számoltak be.
A 117-es elem (tennessin) mellett az ORNL által a DOE izotópprogramján keresztül előállított anyagokat és izotópokat használtak fel a 104-es (rutherfordium), 105-ös (dubnium), 106-os (seaborgium), 114-es (flerovium), 115-ös (moszkovium), 116-os (livermorium) és 118-as (oganesson) szupernehéz elemek felfedezéséhez.
A szupernehéz elemek felfedezését, amelyek jellemzően csak a másodpercek töredékéig léteznek, a régóta megjósolt “stabilitás szigetének” keresése vezérli, amelyben a meglévő periódusos rendszeren kívüli új elemek kivételesen hosszú ideig fennmaradhatnak, új és hasznos távlatokat nyitva a fizika és a kémia számára.
A kutatást a DOE Tudományos Hivatala támogatta. A High Flux Isotope Reactor a DOE Office of Science felhasználói létesítménye.
További információért látogasson el a https://www.ornl.gov/content/element-117-resource-page weboldalra.
UT-Battelle irányítja az ORNL-t az Energiaügyi Minisztérium Tudományos Hivatala számára. A Tudományos Hivatal az Egyesült Államokban a fizikai tudományok alapkutatásának legnagyobb támogatója, és korunk legégetőbb kihívásainak megoldásán dolgozik. További információért kérjük, látogasson el a http://energy.gov/science/.
weboldalra.