Elemento 117: confirmada sua criação
O palco está montado para a adição de um novo elemento superpesado na tabela periódica, segundo pesquisa publicada na última revista Physical Review Letters. Liderada por pesquisadores do laboratório GSI, na Alemanha, uma equipe criou átomos do elemento 117, combinando os átomos mais pesados já observados, 40% mais pesados que um átomo de chumbo.
O elemento 117
O experimento foi realizado por uma equipe internacional de químicos e físicos liderados pelo professor Christoph Düllmann, que possui cargos no GSI, na Universidade Johannes Gutenberg de Mainz (JGU) e no Instituto Helmholtz Mainz (HIM). A equipe é formada por 72 cientistas e engenheiros de 16 instituições na Austrália, Finlândia, Alemanha, Índia, Japão, Noruega, Polônia, Suécia, Suíça, Reino Unido e Estados Unidos.
Elementos com número atômico maior que 104 são chamados de superpesados. Os que têm maiores tempos de vida situam-se em uma chamada “ilha de estabilidade”, onde núcleos com meias-vidas extremamente longas são encontrados.
Embora os elementos superpesados não tenham sido encontrados na natureza, eles podem ser produzidos acelerando feixes de núcleos e atirando-os nos núcleos mais pesados possíveis, usados como “alvos”. A fusão de dois núcleos – um evento muito raro – de vez em quando produz um elemento superpesado. Aqueles que estão acessíveis geralmente só existem por um período curto de tempo. Os relatórios iniciais sobre a descoberta de um elemento com número atômico 117 foram lançados em 2010 a partir de uma colaboração entre Rússia e Estados Unidos, realizada no Instituto Conjunto de Pesquisa Nuclear de Dubna, na Rússia.
Em um poderoso exemplo de colaboração internacional, esta nova medida exigiu uma estreita coordenação entre as capacidades de aceleração e de detecção do GSI, na Alemanha, e as instalações únicas de produção e separação de isótopos actinídeos no Oak Ridge National Laboratory (ORNL), nos Estados Unidos.
GSI
O material especial de berquélio, usado como alvo, essencial para a síntese do elemento 117, foi produzido em um trabalho de 18 meses de duração. Para ser realizado, este processo precisou que uma intensa irradiação de nêutrons no Reator de Isótopos de Alto Fluxo do ORNL fosse feita, seguida de uma separação e purificação química no Centro de Desenvolvimento de Engenharia Radioquímica do laboratório.
Aproximadamente 13 miligramas de um altamente purificado isótopo Bk – 249, que decai com uma meia-vida de apenas 330 dias, foram então enviadas para a Universidade de Mainz. Lá, as instalações e conhecimentos puderam transformar o radioisótopo exótico em um alvo, capaz de suportar as vigas de cálcio e lítio de alta potência do acelerador do GSI.
Átomos do elemento 117 foram separados de um grande número de outros produtos da reação nuclear no TransActinide Separator and Chemistry Apparatus – TASCA (Separador Transactinídio e Aparato Químico, em tradução livre) e foram identificados por meio de seu decaimento radioativo. Estas cadeias medidas de decaimentos alfa produziram isótopos de elementos mais leves com números atômicos entre 103 e 115, cujo registro foi adicionado como prova da observação do elemento 117.
Nas cadeias de decaimento, tanto um até então desconhecido caminho de decaimento alfa de partículas Db- 270 (dúbnio – elemento 105) quanto o novo isótopo LR- 266 (laurêncio – elemento 103) foram observados. Com meias-vidas de cerca de uma hora e 11 horas, respectivamente, eles estão entre os isótopos superpesados de vida mais longa conhecidos até agora.
Como eventos indesejados estão presentes em todos os experimentos de elementos superpesados, quanto mais um isótopo dura, mais difícil é a sua identificação confiável. Este experimento, para o qual o TASCA foi atualizado significativamente para melhor separar indesejados produtos de fundo e, portanto, para permitir a identificação mais sensível de núcleos superpesados, provou que esta identificação confiável agora é possível.
“É de suma importância que mesmo isótopos de vida mais longa possam existir em uma região de maior estabilidade nuclear”, explica Christoph Düllmann.
O professor Horst Stocker, diretor científico do GSI, acrescenta: “As experiências bem sucedidas sobre o elemento 117 são um passo importante no caminho para a produção e detecção de elementos situados na ‘ilha de estabilidade’ dos elementos superpesados”.
“Este é um importante resultado científico e um exemplo convincente de cooperação internacional em ciência, do avanço da investigação dos elementos superpesados, aproveitando as capacidades especiais de laboratórios nacionais na Alemanha e nos EUA”, celebra o diretor do ORNL Thom Mason.
O elemento 117 ainda precisa ser nomeado. A comissão composta por membros das Uniões Internacionais de Física e Química Pura e Aplicada irá rever essas novas descobertas, juntamente com as originais, e decidir se novos experimentos são necessários antes de reconhecer a descoberta do elemento. Somente após a aceitação final, um nome pode ser proposto pelos descobridores. [Phys]
1 comentário
mais trabalho para o aluno !!