Mezinárodní unie pro čistou a užitou chemii zakončila loňský rok úklidem, při kterém jedním rázem vyřešila několik otevřených záležitostí - přesněji uvedení nových prvků do periodické tabulky. Třicátého prosince oznámila, že se do ní podle plánu dostanou čtyři nové, těžké prvky, které se podařilo objevit (a objevy potvrdit) v posledních zhruba deseti letech.
Zatím se alespoň nemusíme učit jejich názvy, protože všechny mají jen prozatímní jména odvozená od počtu částic v jejich jádře. A tak máme nově v periodické tabulce nově ununtrium (má v jádře 113 protonů), ununpentium (115), ununseptium (117) a ununoctium (118). Nové názvy navrhnou jejich objevitelé, ale konvence IUPAC říká, že by názvy měly vycházet z mytologie, připomínat nějaké místo, zemi či významnou osobu. Tak tomu bylo i v případě posledních přírůstků v roce 2011. Tehdy se do tabulky dostalo flerovium (114 protonů) pojmenované na počest fyzika Georgije Fljorova a také livermorium (116 protonů), jehož pojmenování připomíná sídlo americké laboratoře v kalifornském Livermore.
Ta se podílela na objevu tří ze čtyř nově přidaných prvků, a to ve spolupráci s týmy pracujícími v Spojeném ústavu jaderných výzkumů v Dubně u Moskvy (kde mimochodem pracuje i řada českých fyziků, byť ne primárně na detekci nových prvků). Obě střediska si vlastně nekonkurují, protože k uznání objevu potřebujete i někoho, kdo ho potvrdí - a téměř nikdo jiný na světě kromě těchto dvou středisek takovou možnost nemá.
Periodická tabulka s přírůstky schválenými na konci prosince 2015 (červeně označené) se zkratkami místo jejich zatím ještě neurčených jmen.
Výjimkou z tohoto rusko-amerického kvazimonopolu jsou objevitelé posledního zbylého prvku s protonovým číslem 113 (ununtria), byť IUPAC nakonec připsala primát v objevu japonským chemikům ze střediska Riken (ale svou roli v objevu sehrála i laboratoř v Dubně, my jsme o debatě kolem primátu v téhle otázce psali zde). Jde vůbec o první prvek, který bude moci pojmenovat vědec nebo tým z Asie.
Všechny nové prvky se bleskově rozpadají (tedy alespoň ty jejich izotopy, které vědci dokázali vytvořit), a vznikaly v urychlovačích srážkou lehčích jader. Třeba japonští objevitelé prvku 113 (ununtria) ostřelovali bismutovou podložku proudem atomů zinku. Ve velmi vzácných případech došlo při srážce ke vzniku ununtria. A v některých případech se pak jeho přítomnost podařilo dokázat.
Kdy bude další? Brzy ne...
V příštích letech se připisování nových prvků do periodické tabulky asi jen tak opakovat nebude. Potenciálně je hledání nových prvků sice zajímavé, třeba i proto, že některé supertěžké prvky by mohly být poměrně stabilní, ale v tuto chvíli se nezdá, že bychom se stávajícím vybavením a nápady mohli v jejich přípravě uspět. Problém není ani tak v přidávání nových protonů, ale vytváření těžších „variant“ (izotopů) těchto prvků s větším počtem neutronů - právě tyto těžké izotopy by mohly být trvanlivější.
Fyzikální předpoklady říkají, že dosti stabilní by mohl být například atom se 118 protony a 180 či více neutrony. Ale zatímco 118protonové jádro už se vyrobit podařilo, do kýžených 180 neutronů nám jich pár chybí (konkrétně pouhé tři, ale stabilní by mohly být i další izotopy okolo, třeba se 181, 182 atp. neutrony). Ale i tuto malou mezeru se nedaří překonat.
Atomové jádro rozpadající se alfa rozpadem (tedy za vzniku záření alfa). Tímto způsobem se japonským fyzikům rozpadlo jádro prvku 113.
Zajímavější pro fyziky jsou nyní snahy lépe poznat ty supertěžké prvky, které vytvořit dokáží. Zatím je totiž prakticky neznají a nikdy je „nedrželi v ruce“. Ununtrium a další podobné prvky se okamžitě rozpadnou v celém řetězci událostí, při kterých vznikají stále lehčí a lehčí jádra. Odborníci zachytí produkty tohoto rozpadu a zpětně jen rekonstruují průběh předchozích událostí (ne vždy to jde, protože některé prvky se mohou rozpadat přes podobné mezistupně a těžko se mezi nimi rozlišuje.)
O nových přírůstcích do periodické tabulky tedy v podstatě nemůžeme říci nic více, než kolik se dá dopočítat z teorie, a proto se pracuje na pokusech a přístrojích, které by to mohly pomoci změnit (třeba slovensko-česká MASHA, která by izotopy supertěžkých prvků měla vážit).
Oprava: V původní verzi článku jsme zaměnili protonová čísla flerovia a livermoria. Za chybu se omlouváme.
