Ein neues Element im Periodensystem könnte in Reichweite sein

Um das Periodensystem zu erweitern, könnte es an der Zeit sein, zu Titan zu greifen.

Eine neue Studie legt den Grundstein, das Periodensystem mit der Suche nach Element 120 zu erweitern, das durch den Aufprall von elektrisch geladenen Titan-Atomen oder Ionen auf ein Californium-Ziel hergestellt werden soll. Wenn produziert, würde das neue Element einen Atomkern mit 120 Protonen haben und eine neue Zeile im Periodensystem einnehmen.

In einem Machbarkeitsversuch haben Wissenschaftler erstmals das bekannte Element Livermorium, Element 116, unter Verwendung von Titan hergestellt. Der Versuch konzentrierte einen Strahl von Titan-Ionen auf ein Plutonium-Ziel. Nach 22 Tagen Suche ergab sich die Bemühung zwei Atome von Livermorium, berichteten Forscher am 23. Juli auf der Nuclear Structure 2024-Konferenz in Lemont, Ill. Ein ähnlicher Versuch zur Erzeugung von Element 120 ist machbar und würde etwa 10-mal so lange dauern, prognostizieren die Forscher.

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Das Periodensystem hat derzeit 118 chemische Elemente. Die fünf schwersten Elemente wurden alle mit einem Strahl von Calcium-48 erzeugt. Das ist eine Art oder ein Isotop von Calcium mit 28 Neutronen im Kern. Um diese verschiedenen schweren Elemente zu erzeugen, haben Wissenschaftler das Ziellement ausgetauscht. Je mehr Protonen im Kern des Ziellements sind, desto weiter entlang des Periodensystems würde das Produkt sein.

Doch diese Taktik ist nicht mehr tragbar: Die nächsten möglichen Ziele sind radioaktiv und kurzlebig, sagt Nuklearwissenschaftlerin Jacklyn Gates vom Lawrence Berkeley National Laboratory in Kalifornien, die das Ergebnis auf der Konferenz präsentierte. Daher der Wechsel zu Strahlen von Titan-50, mit denen Wissenschaftler nach neuen Elementen mit praktischeren Zielen suchen können. "Wenn Sie über das hinausgehen wollen, was wir derzeit im Periodensystem kennen, müssen Sie einen neuen Weg finden, schwere Elemente herzustellen."

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J. Gates. Streben nach neuen super-schweren Elementen: Fortschrittsbericht vom Berkeley Lab. Nuclear Structure 2024, Lemont, Ill., 23. Juli 2024.

Die Physikautorin Emily Conover hat einen Ph.D. in Physik von der University of Chicago. Sie ist zweimalige Gewinnerin des D.C. Science Writers' Association Newsbrief Award.

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