A stabilitás új "szigete"<br/>

Két új szupernehéz elem felfedezését jelentették be a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium kutatói: a 118-as rendszámú atommag, és közvetlen bomlásterméke, a 116-os, akkor jött létre, amikor ólom céltárgyat a laboratórium 220 centiméter (88-inch) átmérőjű ciklotronjával felgyorsított, nagyenergiájú kriptonionokkal bombáztak.

Jóllehet, mindkét elem szinte azonnal elbomlik, a megfigyelt bomlási sor alátámasztja azt a - még a hetvenes évekből származó - elméleti jóslatot, amely szerint a stabil atommagok köre a közelítőleg 114 protont és 184 neutront tartalmazó elemek környékén egy újabb "sziget"-tel bővül.
Mint azt Ken Gregorich magkémikus, a nemzetközi kutatócsoport vezetője elmondta, a két új elemet olyan reakcióval sikerült előállítani, amelyet korábban elvetettek, ám egy lengyel elméleti fizikus, Robert Smolanczuk legújabb számításai alapján most mégis megpróbálkoztak vele.
A 118-as elem most előállított 293-as tömegszámú izotópjának atommagjában 118 proton és 175 neutron van. (Összehasonlításképp: a természetben nagyobb mennyiségben előforduló legnehezebb elem, az uránium leggyakoribb izotópja 92 protont és 146 neutront tartalmaz. A periódusos rendszerben ezt követő transzurán elemek csak reaktorokban vagy részecskegyorsítókban állíthatók elő, s valamennyien igen bomlékonyak.)
A 118-as elem atommagja keletkezése után alig 1 ezredmásodperccel, alfa-részecske kibocsátásával a 116-os elem 289-es tömegszámú (116 protont és 173 neutront tartalmazó) izotópjára bomlik. Ez a "leányelem" szintén radioaktív, és egymást követő alfa-bomlások láncolatán át először a 114-es rendszámú elem egy izotópjára, végül a 106-os atommagra bomlik. Az eközben 1 másodpercen belül sorozatban kibocsátott hat alfa-részecske egyértelműen jelzi a 118-as elem keletkezését és elbomlását. A tizenegy napon át tartó kísérletsorozatban három ilyen alfa-részecske-sorozatot - azaz három 118-as rendszámú atommag keletkezését - sikerült kimutatni. Az új, 118-as, 116-os, 114-es, 112-es, 110-es, 108-as és 106-os izotópok bomlási energiájának és élettartamának mért értékei alátámasztják, hogy az elméletileg megjósolt "stabilitási sziget" valóban létezik.
A kísérletben 449 MeV-re felgyorsított kripton 86-os ionokkal bombázták a 208-as tömegszámú ólom céltárgyat. A siker egyik kulcsa a Berkeley újonnan megépített szuperérzékeny gáztöltésű szeparátora (BGS, lásd ábránkat) volt, amelynek segítségével olyan magreakciók is kimutathatók, amelyekben egy hét alatt alig egy atom keletkezik. A siker másik tényezője a felhasznált ciklotron (88-Inch Cyclotron), az Egyesült Államok egyetlen olyan gyorsítója, amellyel a kripton 86-oshoz hasonló, neutronokban gazdag izotópokból nagy energiájú és nagy intenzitású (átlagosan 2 billió ion/másodperc) nyalábok állíthatók elő.
A két új elem előállítása egyértelműen alátámasztja, hogy a szupernehéz elemek tengerében feltételezett stabilitási sziget valóban létezik, és elérhető. A további kísérletek célja ennek az új tartománynak a részletesebb feltérképezése, azaz az itt található elemek magfizikai és kémiai tulajdonságainak feltárása.

(ÉT)