Jest nowy pierwiastek. 290 razy cięższy niż wodór

Zajmuje 115. miejsce w tablicy Mendelejewa. Rozpadł się ułamek sekundy po tym, jak został stworzony. Rosyjscy fizycy natrafili na niego już przed dekadą, ale dopiero teraz eksperyment w niemieckim Darmstadt potwierdził, że on istnieje. Dwa ziemskie laboratoria to jedyne miejsca we Wszechświecie, gdzie ten pierwiastek kiedykolwiek się pojawił. Czy będzie z niego pożytek?
Prawdopodobnie należy zaliczyć go do metali, jest cięższym krewniakiem bizmutu, ale w tej chwili niewiele wiadomo o jego własnościach. W rosyjskim i niemieckim laboratorium dotychczas stworzono na ułamek sekundy w sumie tylko jakieś 50 atomów tego pierwiastka.
Pierwszy był technet
Ostatni występujący na Ziemi pierwiastek - ren (Re) - odkryto w 1925 r. W układzie okresowym pozostały wtedy jedynie cztery wolne miejsca - dla pierwiastków 43, 61, 85 i 87. Naukowcy nie mogli ich nigdzie znaleźć, choć poświęcili temu wiele czasu i badań. Nic dziwnego, bo jak się okazało, nie istnieją ich trwałe odmiany (tj. izotopy), więc jeśli nawet kiedyś były one na kuli ziemskiej, to do dziś musiały się rozpaść.
Ale człowiek mógł już wtedy sam zabawić się w Stwórcę. Raczkowała fizyka jądrowa, dzięki której zrozumiano, jak zbudowane są atomy, i zaczęto ingerować w ich wewnętrzną strukturę. Stało się możliwe to, o czym marzyli dawni alchemicy - przemiana jednego pierwiastka w inny. W ten sposób w 1937 r. w laboratorium Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley w Kalifornii wyprodukowano pierwszy sztuczny pierwiastek. Nazwano go technet (Tc, od greckiego technetos, czyli sztuczny) - uzupełnił puste pole nr 43.
Technet powstał z molibdenu (Mo) - w wyniku połączenia go z deuterem (cięższym bratem, izotopem wodoru, H).
Kilka lat potem naukowcom z Uniwersytetu Harvarda podobnie udało się przemienić rtęć… w złoto. Nie zatrzęsło to giełdami tylko dlatego, że metoda tej transmutacji jest niesłychanie kosztowna.
Jak się dziś dokonuje transmutacji
Jądra atomów przypominają krople zbudowane z dodatnio naładowanych protonów i pozbawionych ładunku elektrycznego neutronów. Jako całość mają więc zawsze ładunek dodatni. Dlatego dwa jądra - na przykład molibdenu i deuteru - odpychają się elektrycznie. Żeby stworzyć z nich technet, trzeba było je zetknąć na siłę. Dopiero wtedy się połączyły w jedno cięższe jądro atomowe, co można sobie wyobrazić jako zlanie się dwóch kropel.
Amerykańscy fizycy wymusili to zetknięcie w ten sposób, że rozpędzili jony deuteru w cyklotronie, a potem bombardowali nimi kawałek molibdenu. Większość deuterowych pocisków przelatywała przez tarczę jak przez powietrze, niektóre rykoszetem się odbijały od jąder molibdenu, ale od czasu do czasu dochodziło do połączenia.
Podobnie powstawały kolejne sztuczne pierwiastki. Zmieniały się tylko pociski i tarcze. Z początku przodował w tym zespół laboratorium z Berkeley kierowany przez Glenna Seaborga. Tam po raz pierwszy stworzono neptun (Np) i pluton (Pu) - pierwiastki cięższe niż uran (U), który wtedy zajmował ostatnie miejsce w układzie okresowym.
Okazało się, że człowiek nie tylko jest w stanie wyręczyć naturę w uzupełnianiu pustych pól w tablicy Mendelejewa, ale może ją też sztucznie rozszerzyć. Jak daleko?
Kiedy w 1940 r. zespół Seaborga stworzył pluton - mający aż 94 protony, fizycy nie wyobrażali sobie, że mogą istnieć jądra jeszcze cięższe. Dlatego z początku chcieli go nazwać ekstremium lub ultimium. Ale szybko się okazało, że za plutonem znajdują się kolejne pierwiastki - ameryk (Am), kiur (Cm), berkel (Bk) itd. Wszystkie promieniotwórcze, niestabilne, o dość krótkim życiu.
Magia naukowa
Powstała w tym czasie teoria sugerowała, że jądra atomowe powinno się wyobrażać raczej jako cebulki (a nie krople) złożone z kolejnych powłok protonów i neutronów. Najtrwalsze są te, których powłoki są zapełnione całkowicie. Fizycy mówią o takich jądrach, że mają one „magiczną” liczbę nukleonów - to m.in.: hel (He), tlen (O), wapń (Ca), cyna (Sn) i ołów (Pb). Ten ostatni jest najcięższym ze znanych pierwiastków, który jest podwójnie magiczny - oprócz magicznej liczby protonów ma także magiczną liczbę neutronów. Z modelu powłokowego (można go też żartobliwie nazwać cebulkowym) wynikało, że następnym podwójnie magicznym pierwiastkiem powinien być nr 114.
Czy taki w ogóle istnieje? Czy przypomina ołów? Czy ma trwałych towarzyszy? Pytania, które zaczęli sobie zadawać fizycy w latach 60. ubiegłego wieku, pobudzały wyobraźnię. To wtedy narodziła się terminologia jak z baśni - mówiono, że na krańcu tablicy Mendelejewa z morza krótko żyjących, nietrwałych pierwiastków wyłoni się magiczne wzgórze, ląd czy też wyspa stabilności. To tam na współczesnych alchemików miały czekać nowe superciężkie pierwiastki, które po stworzeniu w laboratorium istniałyby dłużej niż ułamek sekundy i można byłoby je jakoś wykorzystać.




