OAK RIDGE, Tenn, 30 novembre 2016 – L’elemento 117, recentemente scoperto, è stato ufficialmente chiamato “tennessine” in riconoscimento dei contributi del Tennessee alla sua scoperta, compresi gli sforzi del Department of Energy’s Oak Ridge National Laboratory e dei suoi collaboratori del Tennessee alla Vanderbilt University e alla University of Tennessee.
“La presenza della tennessina sulla tavola periodica è un’affermazione della posizione del nostro stato nella comunità scientifica internazionale, comprese le strutture che ORNL fornisce a tale comunità, nonché la conoscenza e l’esperienza degli scienziati e dei tecnici del laboratorio”, ha detto il direttore di ORNL Thom Mason.
“La storica scoperta della tennessina è emblematica dei contributi che istituzioni del Tennessee come l’Oak Ridge National Laboratory, l’Università del Tennessee e la Vanderbilt University danno per un mondo migliore”, ha detto il governatore del Tennessee Bill Haslam. “A nome di tutti i Tennesseans ringraziamo questo organismo mondiale per aver onorato il nostro stato in questo modo”.
L’Unione internazionale di chimica pura e applicata (IUPAC) – che convalida l’esistenza di nuovi elementi scoperti e approva i loro nomi ufficiali – ha dato la sua approvazione finale al nome “tennessina” dopo un processo lungo un anno che è iniziato il 30 dicembre. 30, 2015, quando IUPAC e l’Unione internazionale di fisica pura e applicata hanno annunciato la verifica dell’esistenza dell’elemento superpesante 117, più di cinque anni dopo che gli scienziati hanno segnalato la sua scoperta nell’aprile 2010.
ORNL ha avuto diversi ruoli nella scoperta, il più importante è la produzione del radioisotopo berkelium-249 per la ricerca. Il berkelium-249 usato nella scoperta iniziale e nei successivi esperimenti di conferma per l’elemento 117 è stato prodotto da ORNL e dal Programma Isotopi del Dipartimento dell’Energia, ed è stato fornito come contributo degli Stati Uniti a quegli esperimenti.
Gli elementi superpesanti, che non si trovano in natura, vengono sintetizzati esponendo un bersaglio radioisotopo a un fascio di un altro isotopo specifico. In teoria, i nuclei si combineranno in rari casi in un elemento “superpesante” e finora sconosciuto.
Nel caso della tennessina, la ricetta atomica per l’elemento 117 richiedeva il bersaglio berkelium-249, che era disponibile solo presso l’High Flux Isotope Reactor (HFIR) dell’ORNL, che produce radioisotopi per l’industria e la medicina oltre alla sua missione di ricerca sulla dispersione dei neutroni, e l’adiacente Radiochemical Engineering Development Center (REDC), dove i radioisotopi vengono elaborati.
Nel corso di una campagna durata un anno, ORNL ha prodotto e poi spedito i 22 milligrammi di berkeleium-249 in Russia, dove l’esperimento che avrebbe prodotto l’elemento 117 è stato effettuato con un ciclotrone a ioni pesanti presso l’Istituto congiunto russo per la ricerca nucleare (JINR) a Dubna. Dopo sei mesi di incessante bombardamento con un fascio di calcio-48, i ricercatori avevano rilevato sei atomi in cui i nuclei del calcio e del berkelio si erano fusi per creare l’elemento 117. Esperimenti successivi hanno confermato i risultati.
“La scoperta della tennessina è un esempio del potenziale che può essere realizzato quando le nazioni si uniscono per prestare le loro capacità uniche verso una visione scientifica”, ha detto Jim Roberto dell’ORNL, che ha aiutato a mettere insieme l’elemento 117 U.S.-Russia con il JINR.Oltre a produrre il radioisotopo necessario, ORNL ha una lunga storia nella ricerca di fisica nucleare che ha permesso al laboratorio di contribuire con le conoscenze di ricercatori esperti in fisica nucleare e la collaborazione internazionale e strumenti sotto forma di rivelatori, strumenti ed elettronica.
Il laboratorio ha anche una storia di partnership nella ricerca fisica con la Vanderbilt University di Nashville, Tenn, che ha iniziato le discussioni che hanno portato alla storica collaborazione, e l’Università del Tennessee, Knoxville, che ha partecipato agli esperimenti che hanno confermato la scoperta.
Il Lawrence Livermore National Laboratory del DOE in California ha completato il team dell’elemento 117. Livermore ha un record compiuto nella ricerca di elementi superpesanti ed è l’omonimo di livermorium (elemento 116).
Lo spelling specifico di tennessina è stato scelto perché il nuovo elemento è classificato come un alogeno, un tipo di elemento che per convenzione finisce nel suffisso “-ine”. Gli alogeni includono elementi come il cloro e il fluoro. Il simbolo della Tennessina sulla tavola periodica sarà Ts.
Le scoperte di nuovi elementi all’ORNL iniziarono con il Progetto Manhattan. Durante la seconda guerra mondiale, i ricercatori del reattore di grafite di ORNL scoprirono il promezio-elemento 61 sulla tavola periodica. A causa della segretezza che avvolgeva il progetto per sviluppare le prime armi nucleari, la scoperta non fu riportata fino a dopo la guerra, nel 1947.
Oltre all’elemento 117 (tennessina), i materiali e gli isotopi prodotti dall’ORNL tramite il DOE Isotope Program sono stati usati nelle scoperte degli elementi superpesanti 104 (rutherfordium), 105 (dubnium), 106 (seaborgium), 114 (flerovium), 115 (moscovium), 116 (livermorium) e 118 (oganesson).
La scoperta degli elementi superpesanti, che tipicamente esistono solo per frazioni di secondi, è guidata dalla ricerca dell'”isola di stabilità”, a lungo prevista, in cui nuovi elementi oltre la Tavola Periodica esistente possono sopravvivere per periodi di tempo eccezionalmente lunghi, aprendo nuovi e utili orizzonti della fisica e della chimica.
Questa ricerca è stata sostenuta dal DOE Office of Science. L’High Flux Isotope Reactor è un DOE Office of Science User Facility.
Per maggiori informazioni, visita https://www.ornl.gov/content/element-117-resource-page.
UT-Battelle gestisce ORNL per l’Office of Science del Dipartimento dell’Energia. L’Office of Science è il più grande sostenitore della ricerca di base nelle scienze fisiche negli Stati Uniti e sta lavorando per affrontare alcune delle sfide più pressanti del nostro tempo. Per maggiori informazioni, visitate http://energy.gov/science/.