Det er efterhånden nogle år siden, at det lykkedes fysikerne at fremstille de tunge grundstoffer med atomnumrene 113, 115, 117 og 118, men først nu har den internationale kemi-organisation International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) bekræftet, at de fire nye grundstoffer rent faktisk har set dagens lys og nu officielt har fået plads i det periodiske system.
Det betyder, at alle grundstofferne i den syvende periode - den syvende række i det periodiske system - nu er på plads.
»Det er jo faktisk et fysikprojekt, der har kørt siden 1960'erne, som nu kulminerer. Og så er det jo lidt specielt, at vi med grundstof nummer 118 får afsluttet det syvende lag i det periodiske system,« siger Jens Jørgen Gaardhøje, der er professor i eksperimentel subatomar fysik ved Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet.
»Men det betyder ikke, at der ikke kan syntetiseres atomkerner, der er endnu tungere. Så tager man bare hul på den ottende periode.«
Nu skal de navngives
De fire 'nye' grundstoffer mangler dog stadig at få navne og forkortelser. Indtil videre kaldes de ununtrium, ununpentium, ununseptium og ununoctium, men disse ucharmerende navne bliver snart udskiftet med nogle mere mundrette.
Forskerne bag fremstillingen af de supertunge grundstoffer får nemlig lov til at navngive dem og forsyne dem med passende forkortelser.
»De bestemmer selv, hvad de nye grundstoffer skal hedde. De kan for eksempel blive opkaldt efter forskere, der har gjort en stor indsats, eller efter et land, en by eller et laboratorium. Det kan også ske, at man vælger at hylde historiske personer,« fortæller Jens Jørgen Gaardhøje.
Mange år på bagen
\ Fakta
Atomkerner består af positivt ladede protoner og neutrale neutroner. Antallet af protoner afgør atomets nummer. De tungeste atomer har mange flere neutroner end protoner i kernen, for neutronerne fungerer som en slags lim, der via den stærke kernekræft holder sammen på atomkernen.
Det første atom med 113 protoner og altså atomnummer 113 dukkede op den 23. juli 2004, da japanske fysikere fra forskningscenteret RIKEN bombarderede et tyndt lag bismuth (atomnummer 83) med zink-ioner (30). Det er nemlig præcis sådan, man fremstiller de allertungeste grundstoffer - man banker to lettere grundstoffer sammen og krydser fingre for, at to atomer smelter sammen og bliver til et meget tungere atom.
Læs også: Hvor tunge grundstoffer kan man fremstille?
RIKEN-gruppen skal nu finde et passende navn til grundstof nummer 113, og det bliver spændende, om det kommer til at hedde japonium, rikenium eller noget helt tredje.
IUPAC har besluttet, at Joint Institute for Nuclear Research (JINR) i Rusland, Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) i USA og Oak Ridge National Laboratory i USA skal deles om æren for grundstof nummer 115 og 117, mens JINR og LLNL står bag fremstillingen af grundstof nummer 118.
Atomer med nummer 118 blev første gang dannet i 2002, hvor calcium (20) blev skudt mod californium (98). Nummer 115 kom til verden året efter, hvor det var americium (95), der blev bombarderet med calcium. Seneste skud på stammen er grundstof nummer 117, der dukkede op i 2010, hvor det var berkeliums (97) tur til at blive udsat for calcium-beskydning.
Nu skal russerne og amerikanerne så blive enige om navne til disse tre grundstoffer.
En lang proces
Det har taget IUPAC mange år at give de nye grundstoffer det officielle stempel, fordi det ikke er helt nemt at bekræfte, at de rent faktisk er produceret. Problemet er, at det kun er uhyre sjældent, at det lykkes at få de lettere atomer til at smelte sammen til de supertunge atomer, og det er ikke nok for IUOAC, hvis man blot har fremstillet et enkelt atom eller to.
De supertunge atomer er radioaktive og henfalder lynhurtigt til andre atomer, og der skal måleudstyr af en hel særlig kaliber til at fange henfaldsprodukterne og dermed vise, at der har været et nyt atom på spil. Det er også en stor udfordring.
»Det er meget svært at syntetisere disse kerner, og det er svært at måle kernernes eksistens. Det er derfor, det har taget så mange år. IUPAC anerkender først, at atomkerner er fremstillet, når man har målt en række egenskaber for dem, og det tager lang tid,« siger Jens Jørgen Gaardhøje.
Bliver nummer 120 det næste?
Nu er spørgsmålet så, om det er muligt at fremstille grundstoffer, der er endnu tungere end nummer 118. Det har fysikerne forsøgt i en del år, og rent teoretisk burde det i hvert fald være muligt at bringe grundstof nummer 119 og 120 til verden, selv om det kun vil ske uhyre sjældent.
»Det næste bliver sandsynligvis nummer 120,« fortæller Jens Jørgen Gaardhøje og fortsætter:
»Kernepartiklerne har en tendens til, at de gerne vil sidde sammen to og to, så at sige. Derfor er grundstoffer med et lige antal protoner en smule mere stabile end dem med et ulige antal, og de er lettere at fremstille. Så jeg gætter på, at nummer 120 kommer før 119.«
Det forklarer også, at grundstof nummer 114, 116 og 118 dukkede op før nummer 113, 115 og 117.
