Když v roce 1869 sestavil ruský chemik Dmitrij Mendělejev svou notoricky známou periodickou tabulku prvků, uspořádal v ní jen 63 prvků. Více jich v tu dobu známo nebylo. Po téměř sto padesáti letech již známe prvků 114, do chytře vymyšlené tabulky se bez problémů vešly.
Oficiální periodická soustava prvků
Poslední prvek (livermorium s atomovým číslem 116) přibyl do tabulky v roce 2011. Ve frontě jsou další čtyři prvky, které čekají na nezávislé potvrzení. Jeden má svou pozici na dohled. Prvek s atomovým číslem 117, přezdívaný Ununseptium (latinsky, znamená to přibližně jednajednasedmičník), pozorovali už Rusové a Američané (více v našem předchozím článku) v roce 2010 a nyní toto pozorování potvrdila německá laboratoř (tisková zpráva zde, vědecká práce v časopise Physical Review Letters).
Rozpadající se atomy lze pozorovat nepřímo
Příprava supertěžkých prvků"Výzkum transuranových prvků začal v roce 1940 objevem neptunia a dnes už probíhá více než sedmdesát let. Za tu dobu se podařilo uměle vyprodukovat značný počet prvků za uranem a ty nyní tvoří téměř čtvrtinu Mendělejevovy periodické tabulky prvků." (Vladimír Wagner, AtomInfo.cz) |
Pod pojmem "pozorování" si ovšem nemůžeme představovat vědce, jak stojí nad novým prvkem s lupou. Na to jsou atomy se 93 a více protony v jádrech - tzv. transurany - příliš nestabilní. Atomy se někdy i po zlomku vteřiny rozpadnou, buď alfa vyzařováním, nebo rozpadem na izotopy. V případě prvku s číslem 117 dokonce ani atomy, na který se prvek rozpadá, dlouho nevydrží a dále se rozpadají.
"V daném případě pozorujeme vznik jednotlivého jádra, tedy i atomu," popsal nám proces Vladimír Wagner z Ústavu jaderné fyziky Akademie věd ČR. "Transurany jsou radioaktivní a většinou se rozpadají alfa rozpadem. Identifikace vzniklého jádra tak probíhá pomocí zachycení sekvence třeba šesti rozpadů alfa, která končí nějakým stabilnějším jádrem."
Alfa částice je vlastně jádro atomu hélia, tedy dva protony a dva neutrony, které se uvolní z jádra atomu. Alfa částice, která jádro opouští, je kladně nabitá (+2e), neboť ji chybí elektronový obal.
Pokud vědci již znají vlastnosti rozpadu alfa (třeba energii alfa částice) posledních členů v pozorované sekvenci rozpadů, mohou je identifikovat a z celkového počtu vyzářených alfa částic zjistit u jakého jádra řada začala.
Rozpadové řetězce ukazují, na jaké částice se rozpadly pozůstatky po prvku s atomovým číslem 117. Byly pozorovány i prvky s atomovými čísly 115 a 113, které rovněž dosud nejsou v periodické soustavě prvků oficiálně zaneseny.
"Izotopy, jejichž sekvence rozpadů končila u známých jader, se podařilo vyprodukovat u prvků až po 112. a nedávno dokonce 113.," pokračuje Wagner. "U těžších prvků se však daří produkovat pouze izotopy, jejichž rozpadová sekvence končí v neznámé oblasti jader, takže dlouho byl problém s jejich bezespornou identifikací. Náznaky produkce prvků máme až po 118. Další na řadě je prvek 120, protože je většinou jednodušší získat jádro se sudým počtem protonů. Plně potvrzené a i pojmenované jsou (z těch těžších než 112) ale jen 114. a 116. prvek."
Interaktivní periodická tabulkaPodívejte se také na pořadí, ve kterém byly chemické prvky objeveny. |
Stosedmnáctý prvek pomohlo potvrdit 72 vědců ze 16 institucí po celém světě. "Experiment ukázal, že zařízení TASCA v Darmstadtu lze použít k citlivější identifikaci supertěžkých jader," říká Chistoph Düllmann, vedoucí experimentu. "To je nesmírně důležité, protože se předpovídá, že lze nalézt ještě trvalejší izotopy." Jeho kolega Horst Stöcker mluví o "ostrůvku stability" mezi supertěžkými prvky.
Kdo pojmenuje Jednajednasedmičník?
Nyní je existence Ununseptia nezávisle potvrzena a předpokládá se, že Mezinárodní unie pro čistou a užitou chemii (IUPAC) v nejbližší době prověří vědecká data, zda poskytují dostatečný důkaz o existenci tohoto prvku. Unie také rozhodne, který z týmů, který se na objevu a ověření účastnil, bude mít tu čest prvek pojmenovat.
Vlastnosti nového prvku Ununseptium
Jaký význam má honba za novými a novými prvky, které navíc nepřežijí ani sekundu a hned se rozpadnou? "Nelze úplně vyloučit, že některé prvky či jejich izotopy, které leží na ostrově stability, budou mít natolik dlouhou dobu života, že se budou moci i prakticky využít," řekl nám Vladimír Wagner.
Podle něj je to ale spíše méně pravděpodobné. "Hlavní význam těchto studií je v pochopení sil, které drží jádra pohromadě," uzavírá Wagner. "Ty se dobře studují právě na takových exotických extrémních systémech."
Oprava: Článek obsahoval překlep v překladu názvu IUPAC.
