Večino elementov, ki so jih odkrili v preteklih letih, so identificirali v jedrskem raziskovalnem centru v ruski Dubni. Trenutno je periodični sistem videti povsem nenavadno, vendar se iskanje novih elementov nadaljuje.
O imenu Dmitrija Ivanoviča Mendelejeva je veliko mitov. Na primer, da je pomembno prispeval k proizvodnji vodke s svojo doktorsko disertacijo o razmerju med alkoholom in vodo, ki jo je ruski kemik zagovarjal leta 1865 na Tehnološkem inštitutu v Sankt Peterburgu. Ali pa, da se mu je briljantna ideja o ponovni vzpostavitvi reda v takratnem kaosu kemičnih elementov porodila v sanjah leta 1869. Vendar obema radovednima zgodbama manjka zanesljivih dokazov.
Zagotovo je znano, da je pred 148 leti, 28. oktobra 1869, objavil periodni sistem kemijskih elementov, ki je dokončno naročil 63 takrat znanih elementov, tako da jih je postavil v obliki tabele v naraščajočem vrstnem redu števila protonov.
S tem je Mendelejev končal tudi petdesetletno iskanje razmerja med maso atomov in lastnostmi elementov: v njegovem periodičnem sistemu so grobo rečeno alkalijske kovine na levi, inertni plini na desni, med njimi so prehodne kovine, nekovine in druge serije.
Redka popolnost
Toda kljub svojemu temeljnemu pomenu periodni sistem še vedno ni dokončen. Iz tega sledi, da je skupaj s 118 danes znanimi elementi še veliko drugih. Iščejo jih v majhnem ruskem mestu na Volgi, približno 120 kilometrov severno od Moskve, imenovanem Dubna.
V tem letnem času mesto krasijo pestri listi dreves, ki se dvigajo nad majhnimi enodružinskimi hišami. Dokler ne vstopite na ozemlje Skupnega inštituta za jedrske raziskave (JINR), skrito za visoko ograjo, je težko domnevati, da ste v znanstvenem mestu svetovnega pomena.
Promocijski video:
Tam, kjer so pred nekaj desetletji še vladali gozdovi in goščave, so leta 1956 odprli center za fiziko osnovnih delcev. Od 18 elementov, ki so bili od takrat odkriti po vsem svetu, je bilo na tem inštitutu odkritih deset.
Tako je Dubna prispevala k temu, da so trenutno zapolnjene vse vrstice periodnega sistema: v začetku leta 2016 so bili uradno prepoznani štirje novi elementi periodnega sistema, zaradi česar je bila dopolnjena njegova sedma vrstica. Novembra lani so končno dobili svoja uradna imena: element s serijsko številko 113 je dobil ime Nihonium (Nh) v čast Japonske (japonski Nihon), številka 115 - Muscovy (M) v čast Moskvi, številka 117 - Tennessin (Ts) v čast ameriški zvezni državi Tennessee in številka 118 - oganesson (Og) v čast njegovemu soustanovitelju in vodji laboratorija za jedrske reakcije na JINR v Dubni Juriju Oganezijanu.
Oganesson je s 118 protoni trenutno element z najvišjim atomskim številom. Sinteza težkih atomskih jeder te vrste na JINR poteka s trki delcev. Element oganeson smo dobili z trčenjem jeder kalcijevega izotopa Ca-48 z radioaktivno kovino Californium Cf-249.
Končna natančnost
Kot poudarja Andrej Popako, raziskovalec JINR, bi bilo treba v tem primeru uporabiti izjemno natančno izračunano energijsko vrednost: če energija ne bo dovolj, bodo atomska jedra, čeprav se bodo približala, letela drug od drugega. Če je v trku preveč energije, se bodo pojavili novi drobci, ne pa tudi nova atomska jedra. "Za ustvarjanje novih atomov natančnost nastavljanja ionske energije ne sme presegati enega odstotka," pravi Popako. Toda posebej visoke energije niso potrebne, "zato ne potrebujemo tako velikega hadronskega trkalnika, kot je CERN."
Stopnja proizvodnje nadtežkih elementov je ustrezno omejena: trenutno se na mesec ustvari en atom oganezona. Tu ne gre le za temeljne raziskave, elementi imajo tudi tržno ceno. Radioaktivni element Californium Cf-252 se proda za približno 27 milijonov dolarjev (približno 23 milijonov evrov) na gram. Uporablja se na primer v naftni industriji za analizo poroznosti in prepustnosti oljnih formacij.
Da bi prodrli v osmo vrstico periodnega sistema, načrtujejo raziskovalci, ki jih vodi Popako, začeti s titanom, vendar se v pospeševalniku še vedno kemično obnaša zelo agresivno. Raziskovalci bodo morda morali poiskati drugo izhodiščno snov za sintezo novih elementov.
Aleksander Vladimirovič Karpov, vodilni raziskovalec na teoretičnem oddelku Laboratorija za jedrske reakcije na JINR, meni, da osmo obdobje v sistemu ne bo nikoli zapolnjeno, govorimo o več kot 50 elementih, od katerih še noben ni odkrit. Njegov nasvet: "Uporabljajte periodni sistem, medtem ko je napolnjen, kot je zdaj."
Tanja Traxler