Tennesso

Storia

Prima della scoperta

Nel 2004, il team del Joint Institute for Nuclear Research (JINR) di Dubna, nell'Oblast' di Mosca, in Russia, pianificò un esperimento per sintetizzare (creare) l'elemento 117. Si chiama elemento 117 perché il numero di protoni nel suo atomo è 117. Per fare questo, avevano bisogno di fondere gli elementi berkelio (elemento 97) e calcio (elemento 20). Tuttavia, il team americano dell'Oak Ridge National Laboratory, l'unico produttore di berkelio al mondo, aveva smesso di produrre berkelio per un po'. Così, hanno sintetizzato l'elemento 118 prima usando il californio (elemento 98) e il calcio.

Il team russo ha voluto usare il berkelium perché l'isotopo del calcio usato nell'esperimento, il calcio-48, ha 20 protoni e 28 neutroni. Questo è il nucleo stabile o quasi stabile più leggero (la parte centrale di un atomo) con molti più neutroni che protoni. Lo zinco-68 è il secondo nucleo più leggero di questo tipo, ma è più pesante del calcio-48. Poiché la tennessina ha 117 protoni, hanno bisogno di un altro atomo con 97 protoni da combinare con l'atomo di calcio, e il berkelio ha 97 protoni.

Nell'esperimento, il berkelio viene trasformato in un bersaglio e il calcio viene sparato sotto forma di un raggio verso il bersaglio di berkelio. Il fascio di calcio viene creato in Russia rimuovendo la piccola quantità di calcio-48 dal calcio naturale con mezzi chimici. Il nucleo che viene creato dopo l'esperimento sarà più pesante ed è più vicino all'isola di stabilità. Questa è l'idea che alcuni atomi molto pesanti possono essere abbastanza stabili.

Scoperta della Tennessina

Nel 2008, il team americano ha ricominciato a creare berkelium, e ne ha parlato al team russo. Il programma ha prodotto 22 milligrammi di berkelio, e questo è sufficiente per l'esperimento. Subito dopo, il berkelio fu raffreddato in 90 giorni e fu reso più puro con mezzi chimici in altri 90 giorni. Il bersaglio di berkelio doveva essere portato in Russia rapidamente perché il tempo di dimezzamento dell'isotopo di berkelio usato, il berkelio-249, è solo 330 giorni. In altre parole, dopo 330 giorni, la metà di tutto il berkelio non sarà più berkelio. In realtà, se l'esperimento non fosse iniziato sei mesi dopo la realizzazione del bersaglio, sarebbe stato cancellato perché non avevano abbastanza berkelio per l'esperimento. Nell'estate del 2009, il bersaglio è stato imballato in cinque contenitori di piombo ed è stato inviato con un volo commerciale da New York a Mosca.

Entrambe le squadre hanno dovuto affrontare l'ostacolo burocratico tra l'America e la Russia prima di inviare il bersaglio di berkelium per permettergli di arrivare in Russia in tempo. Tuttavia, ci sono stati ancora problemi: La dogana russa non ha permesso al bersaglio di berkelio di entrare nel paese per due volte a causa di documenti mancanti o incompleti. Anche se il bersaglio ha attraversato l'OceanoAtlantico cinque volte, l'intero viaggio è durato solo pochi giorni. Quando il bersaglio è finalmente arrivato a Mosca, è stato inviato a Dimitrovgrad, Ulyanovsk Oblask. Qui, il bersaglio è stato posto su una sottile pellicola di titanio (strato). Questo film è stato poi inviato a Dubna dove è stato collocato all'interno dell'acceleratore di particelle JINR. Questo acceleratore di particelle è il più potente al mondo per la creazione di elementi superpesanti.

L'esperimento è iniziato nel giugno 2009. Nel gennaio 2010, gli scienziati del Laboratorio Flerov di reazioni nucleari hanno annunciato all'interno del laboratorio di aver trovato il decadimento di un nuovo elemento con numero atomico 117 attraverso due catene di decadimento. L'isotopo dispari-dispari fa 6 decadimenti alfa prima di fare una fissione spontanea (improvvisa). L'isotopo pari e dispari fa 3 decadimenti alfa prima della fissione. Il 9 aprile 2010, un rapporto ufficiale è stato pubblicato nella rivista Physical Review Letters. Ha mostrato che gli isotopi menzionati nelle catene di decadimento erano ^294Ts e ^293Ts. Gli isotopi erano fatti come segue:

^249Bk + ^48Ca → ^297Ts* → ^294Ts + 3 n (1 evento)

^249Bk + ^48Ca → ^297Ts* → ^293Ts + 4 n (5 eventi)

Il bersaglio berkelium utilizzato per la sintesi della tennessina, in forma di soluzione