Savanții au reuşit să creeze einsteiniu, un element care nu există în mod natural pe Pământ

Einsteniu
Shutterstock

Oamenii de ştiinţă au reuşit să studieze evazivul element chimic denumit "einsteiniu" pentru prima oară după o pauză de câteva decenii, transmite joi Live Science, care citează un studiu publicat miercuri în revista Nature.

"Einsteiniul" (Es) este un element sintetic din sistemul periodic al elementelor care are numărul atomic egal cu 99, potrivit sursei citate.

Această reuşită îi apropie pe chimişti de descoperirea aşa-numitei "insule de stabilitate", unde se crede că se află unele dintre elementele cele mai grele şi cu cea mai mică durată de viaţă.

Elementul einsteiniu a fost descoperit în 1952 de Departamentul Energiei din Statele Unite, după primul test al unei bombe cu hidrogen. Acest element nu se găseşte pe Pământ în stare naturală şi poate fi obţinut doar în cantităţi infinitezimale folosind reactoare nucleare specializate. De asemenea, el este foarte greu de separat de alte elemente similare, este foarte radioactiv şi se descompune rapid, fiind astfel foarte greu de studiat.

Cercetători de la Laboratorul Naţional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), din cadrul Universităţii California, au reuşit recent să creeze o mostră de 233 nanograme de einsteiniu pur şi au desfăşurat primele experimente pe acest element după o pauză de aproximativ 50 de ani. În urma acestor experimente, chimiştii californieni au reuşit să identifice o parte dintre proprietăţile chimice fundamentale ale elementului, scrie Agerpres.

"Este greu de produs din cauza locului unde se află plasat în tabelul periodic", a comentat Korey Carter, profesor asistent la Universitatea din Iowa şi fost cercetător la Berkeley Lab, unul dintre autorii descoperirii.

La fel ca alte elemente din seria actinidelor - un grup de 15 elemente metalice aflate în subsolul tabelului periodic -, einsteiniu se obţine prin bombardarea unui element ţintă, în acest caz curiu, cu neutroni şi protoni pentru a obţine elemente mai grele. Echipa a folosit un reactor nuclear specializat de la Laboratorul Naţional Oak Ridge din Tennessee, unul dintre puţinele locuri de pe planetă unde se poate obţine einsteiniu.

Cercetătorii au profitat de faptul că, după o reacţie concepută pentru a produce californiu - un element chimic cu valoare economică şi care este folosit în centralele nucleare - se obţine ca produs de reacţie şi o cantitate foarte mică de einsteiniu. Extragerea unei mostre pure de einsteiniu din californiu reprezintă o provocare din cauza similarităţilor dintre cele două elemente. În cele din urmă, cercetătorii au reuşit să obţină o cantitate mică de einsteiniu-254, unul dintre cei mai stabili izotopi ai acestui element.

"Este o cantitate extrem de mică de material. Nu poate fi văzută şi singura modalitate prin care putem şti că este acolo este prin detecţia semnalului radioactiv pe care-l emite", a explicat Korey Carter.

Obţinerea acestui element reprezintă însă doar jumătate din problema cu care s-au confruntat cercetătorii. Cealaltă jumătate este legată de păstrarea acestui element.
Einsteiniu-254 are o perioadă de înjumătăţire de 276 de zile şi apoi trece în izotopul berkeliu-250, care emite radiaţii gamma extrem de nocive. Cercetătorii de la Laboratorul Naţional Los Alamos din New Mexico au conceput un recipient special, realizat de o imprimantă 3D, pentru a păstra cantitatea de einsteiniu şi a se proteja de radiaţia emisă.

Chiar şi aşa, rata de descompunere a elementului le-a creat alte probleme. "Se descompune în mod consistent, aşa că pierzi 7,2% din masa totală iniţială în fiecare lună în care îl studiezi. Trebuie să ţii cont şi de acest lucru atunci când pregăteşti experimentele cu acest element", a mai spus Korey Carter.

Principala descoperire rezultată din aceste experimente a fost măsurarea distanţei medii a legăturii chimice dintre doi atomi - o proprietate chimică fundamentală, care îi ajută pe cercetători să preconizeze modul în care va interacţiona acest element cu alte elemente. Ei au aflat că această variabilă diferă de tendinţa generală observată în cadrul seriei actinidelor, o chestiune ce a fost avansată teoretic în trecut, însă nu a putut fi niciodată demonstrată experimental, până acum.

Prin comparaţie cu restul seriei actinidelor, einsteiniu are o luminiscenţă foarte diferită atunci când este expus la lumină, fapt descris de Carter drept "un fenomen fizic fără precedent". Este nevoie de noi experimente pentru a determina cauza acestei proprietăţi.

Noul studiu reprezintă "fundaţia pentru studierea chimică a unor cantităţi foarte mici", a mai precizat Korey Carter.

Experimentele desfăşurate au şi efectul de a facilita modul de obţinere a acestui element şi, pornind de la einsteiniu, şi al altor elemente mai grele, inclusiv unele încă nedescoperite, aşa cum este elementul ipotetic ununenniu (cu numărul atomic 119).

Citește și...
Un doctor explică ce se întâmplă cu creierul nostru din cauza valurilor de căldură
Un doctor explică ce se întâmplă cu creierul nostru din cauza valurilor de căldură

Creierul poate suferi pe timpul valurilor de căldură, astfel că mulți oameni simt că nu se pot concentra pe timpul caniculei.

De ce nu trebuie să îți încarci telefonul pe parcursul nopții
De ce nu trebuie să îți încarci telefonul pe parcursul nopții

Înainte de a merge la culcare, cei mai mulți oameni își pun telefonul la încărcat pentru a se asigura că este pregătit pentru ziua următoare.

Misterul zilelor tot mai lungi pe Pământ. Oamenii de știință nu își pot explica fenomenul
Misterul zilelor tot mai lungi pe Pământ. Oamenii de știință nu își pot explica fenomenul

Ceasurile atomice, alături de măsurători astronomice precise, au arătat că lungimea unei zile a devenit brusc mai mare, iar oamenii de știință nu știu de ce.

Recomandări
Bulgaria a trimis în secret Ucrainei, prin România și Polonia, muniție ruginită. Reacția Kievului și a Bucureștiului | VIDEO
Bulgaria a trimis în secret Ucrainei, prin România și Polonia, muniție ruginită. Reacția Kievului și a Bucureștiului | VIDEO

În loc să ofere ajutor militar într-un mod oficial și transparent, Bulgaria a trimis în secret arme Ucrainei, prin România și Polonia.

Secetă istorică în Europa. Iulie, decretată cea mai secetoasă din ultimii 137 de ani. Unele orașe și sate ar putea să dispară
Secetă istorică în Europa. Iulie, decretată cea mai secetoasă din ultimii 137 de ani. Unele orașe și sate ar putea să dispară

Valurile succesive de căldură și penuria istorică de apă pun toată agricultura europeană în genunchi, calitatea vieții - sub semnul întrebării, ecosistemele, biodediversitatea și turismul - în primejdie.

Situație critică la centrala nucleară de la Zaporojie. Cât de real este riscul unei catastrofe nucleare
Situație critică la centrala nucleară de la Zaporojie. Cât de real este riscul unei catastrofe nucleare

Un reactor al centralei nucleare ucrainene Zaporojie a fost avariat de bombardamentele rusești din weekend, iar ONU a cerut ca inspectorilor internaționali să li se permită accesul la centrală.