De twee groentjes in het periodiek systeem

Nummertjes 114 en 116 zijn toegevoegd aan de tabel die alle bekende elementen huisvest. Dat betekent dat de wetenschappers van de International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) officieel ‘overtuigd’ zijn dat de elementen met 114 en 116 protonen bestaan.

Overigens hebben ze daar wel even over gedaan. Al in 1999 slaagden Russische onderzoekers van het Gezamenlijk Instituut voor Kernonderzoek in Doebna erin om één atoom te maken met 114 protonen en 175 neutronen.
Het aantal protonen in de kern bepaalt het soort element. Een kern met 8 protonen is bijvoorbeeld zuurstof, heeft hij er één meer dan wordt het fluor. De neutronen stabiliseren het geheel en houden de positief geladen protonen bij elkaar. Element 114 met de werknaam ‘ununquadium’ was echter erg onstabiel. Het verviel na ongeveer een halve seconde naar het al bekende Copernicum dat 112 protonen heeft.

In het jaar 2000 werd er zo ook al een glimp opgevangen van een element met 116 protonen, ununhexium. Alleen hield dat element het al na een paar milliseconden voor gezien en verviel via ununquadium naar lichte en stabielere soorten.

Toch wilde het IUPAC meer bewijs zien dan dat. Ze wilden op z’n minst meerdere vervalreeksen hebben van de nieuwe kernen. Dat betekent kort gezegd dat de wetenschappers in een deeltjesversneller calciumkernen (met 20 protonen) tegen curium (96 protonen) of plutonium (94 protonen) aan smeten. Als dat met de juiste energie gebeurt is er een kans dat ze samensmelten tot een nieuwe superzware kernen. Omdat deze vaak zo instabiel zijn vervallen ze binnen afzienbare tijd naar lichtere elementen door protonen in paartjes van twee uit te zenden. Wanneer er na enkele van die vervalstappen, oftewel een vervalreeks, een bekend element ontstaat kun je terugrekenen met welk element je bent begonnen.

Dat gebeurde in 2004 en 2006 door de Russen in samenwerking met wetenschappers van Lawrence Livermore National Laboratory in de Verenigde Staten. En nu, na vijf jaar, bestaat het periodiek systeem plots niet meer uit 112 maar uit 114 elementen. Ondertussen word er ook onderzocht of de elementen 113, 115 en 118 ook bestaansrecht hebben in ons periodiek systeem. Maar daar buigt het IUPAC zich nog over.

Er is nog heel weinig bekend van de nieuwelingen. Daarvoor waren de hoeveelheden waarin de stoffen werden gemaakt te klein en bestonden ze te kort. We hebben er dus in praktisch opzicht nog niet heel veel aan. Wel zijn dit fundamenteel gezien belangrijke ontdekking, want men hoopt door lichtere elementen tegen elkaar aan te rammen in deeltjesversnellers uiteindelijk superzware elementen te maken die wél stabiel zijn. Die elementen zouden behoren tot het voorspelde ‘eiland van stabiliteit’. Een groep stabiele stoffen met extreem zware kernen en misschien wel geheel nieuwe chemische eigenschappen.

De werknamen ununquadium en ununhexium zijn simpelweg het aantal protonen in het Latijn gespeld. Niet een heel sexy naam dus. Ze moeten waarschijnlijk nog een paar jaar wachten op een officiële titel. En in dat proces hebben de ontdekkers van de atoomsoort doorgaans een grote vinger in de pap.  De Russen in Dubna hebben al laten weten dat ze element 114 graag flerovium noemen, naar de Russische elementenontdekker Georgy Flyorov. En voor 116 zouden ze graag Moscovium zien, een ode aan de Russische hoofdstad.

Zie voor dit onderwerp ook Zware Jongens, een artikel dat ik in 2009 voor de KIJK schreef.

Bronnen: Physorg.com, Wired Science, New Scientist
Afbeelding: io9.com

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Google photo

Je reageert onder je Google account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

Verbinden met %s