toen de Russische chemicus Dmitri Mendelejev zijn periodiek systeem van elementen publiceerde in 1869, waren er slechts negenenvijftig vermeldingen op. De tabel groepeerde deze elementen—waterstof, zuurstof en koolstof, samen met minder bekende stoffen zoals osmium, rhodium, yttrium—volgens hun gedeelde chemische eigenschappen en het gewicht van hun atomen.
de tabel bevatte ook drieëndertig lege ruimten die impliceerden dat er elementen nog moesten worden ontdekt., Hij gaf deze nog steeds hypothetische elementen namen als “ekasilicon”, “ekaaluminum” en “ekaboron”, gebaseerd op hun verwachte overeenkomsten met bekende stoffen; de ruimten werden gevuld met respectievelijk germanium, gallium en scandium. (“Eka -” is een Sanskriet voorvoegsel dat “één” betekent, dus je kunt de namen zien als silicium 1, Aluminium 1, enzovoort. In 1939 waren alle dozen van Mendelejev ingevuld; de laatste was “ekacesium”, nu francium genoemd.,
Wat Mendelejev zich niet had kunnen voorstellen was dat wetenschappers op een dag elementen zouden beginnen te maken die niet op natuurlijke wijze zijn gevonden. Slechts een paar dagen geleden werd de fabricage van een van de zwaarste elementen tot nu toe bevestigd door Zweedse wetenschappers die werken aan het G. S. I. Helmholtz Center for Heavy Ion Research, in Darmstadt, Duitsland. De voorlopige naam is ununpentium.,
wat een element onderscheidt is het aantal protonen dat het in zijn kern heeft: waterstof heeft één proton, helium heeft twee, en omhoog het periodiek systeem naar uranium, dat tweeënnegentig heeft. Het creëren van nieuwe elementen begon met natuurkundigen die bestaande bombarderen met andere deeltjes; als de kernen rond cirkelen, breken ze soms samen en vormen ze atomen met meer dan tweeënnegentig protonen. Eerst kwam neptunium, in 1940, met drieennegentig protonen, dan plutonium, met vierennegentig (die, zo blijkt, in sporenhoeveelheden in de natuur bestaat)., In de jaren daarna bleven wetenschappers zwaardere en over het algemeen onstabielere atomen maken. Ununpentium element heeft honderd en vijftien protonen. (De naam betekent ” een-een-vijf.”)
enkele kunstmatige elementen hebben belangrijke praktische toepassingen. Plutonium kan worden gebruikt in kernwapens; het is ook de brandstof voor sommige kernreactoren en is gebruikt om ruimtesondes aan te drijven, waaronder Voyager 1 en 2. Ununpentium heeft nog geen praktische toepassingen. Het is zo onstabiel dat het niet lang genoeg blijft om er iets van te maken., Bijna onmiddellijk nadat de Zweedse wetenschappers het creëerden door twintig-proton calciumkernen met hoge snelheid in vijfennegentig-proton americium kernen te smetten, veranderde de ununpentium in element 113-ununtrium-dat zelf in lichtere elementen veranderde. De halfwaardetijd bleek slechts honderd drieënzeventig milliseconden te zijn. Maar de vervalketen, plus de röntgenstralen en gammastralen die de kortstondige kernen uitspugen in hun doodsstrijd, overtuigde de natuurkundigen ervan dat degene die ontsnapte inderdaad element 115 was.,in feite was dit de tweede waarneming van het element: Russische wetenschappers hadden de ontdekking van element 115 geclaimd in 2003, maar de International Union of Pure and Applied Chemistry—het equivalent van de Internationale Astronomische Unie, die Pluto in 2006 degradeerde van planet status—zou het niet erkennen zonder een bevestigend experiment van een ander team. Het werk van het Helmholtz Center moet nog steeds worden beoordeeld door zowel het I. U. P. A. C., en de Internationale Vereniging van zuivere en toegepaste natuurkunde, maar ununpentium is nu een stap dichter bij opname in het periodiek systeem. Als dat gebeurt, zal de Internationale Unie haar een permanente, officiële naam geven.
Ununpentium ‘ s korte leven betekent niet dat het volledig nutteloos is: kernfysici kunnen proberen uit Eigenschappen meer af te leiden over hoe atoomkernen worden samengesteld en hoe ze uit elkaar vallen. Het laatste experiment creëerde ongeveer dertig atomen’ waarde van element 115; natuurkundigen zullen blijven proberen om grotere partijen te maken om de eigenschappen vollediger te verkennen.,
Ununpentium is echter niet het zwaarste bekende atoom. In het algemeen is het moeilijker om nieuwe elementen te maken naarmate je verder naar het periodiek systeem gaat. Maar door de complexe structuur van zware kernen werden eerder atomen gemaakt die massiever waren dan ununpentium. Het I. U. P. A. C. heeft al ingestemd met element 116 (livermorium), element 117 (ununseptium) en element 118 (ununoctium), hoewel de laatste twee nog geen permanente namen hebben gekregen. De halfwaardetijd van Ununoctium is 0,89 milliseconden.,
hoewel het over het algemeen waar is dat zwaardere atomen onstabieler zijn dan lichtere, is er in ieder geval de mogelijkheid, die voor het eerst werd voorgesteld door de natuurkundige Glenn Seaborg in de jaren zestig, dat als een atoom zwaar genoeg wordt, het zou kunnen aankomen op een” eiland van stabiliteit”, veel minder vatbaar voor onmiddellijk verval dan zijn buren op het periodiek systeem. Unbinilium, bijvoorbeeld-het nog-theoretische element 120-zou een van hen kunnen zijn. Misschien kan het leven voor minuten, of zelfs dagen. Dat is nog veel te kort voor praktisch gebruik., Maar voor wetenschappers die kernen bestuderen voor de kost, is het vooruitzicht om zo ‘ n zwaar element langer dan een handvol milliseconden te houden een bijna onvoorstelbare luxe.
Illustratie door Greg Robson / Pumbaa.