Kaliforniya’daki Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı’ndaki bir bilim insanları ekibi, bugün ilk kez titanyum parçacık demeti kullanarak livermoryum veya 116. elementi ürettiklerini duyurdu.
Bu başarı, bilim insanlarını, süper ağır elementlerin uzun ömürlü olabileceği ve bu sayede incelenmesinin daha kolay hale gelebileceği teorik bir nokta olan istikrar adasına yaklaştırıyor.
Berkeley Lab’daki nükleer bilim direktörü Reiner Kruecken, bir laboratuvar duyurusunda “Doğanın nazik olması gerekiyordu ve doğa nazikti,” dedi. “120’yi üretmenin 116’dan yaklaşık 10 kat daha uzun süreceğini düşünüyoruz. Kolay değil, ancak şu anda uygulanabilir görünüyor.”
Ekibin keşfi bugün duyuruldu ve sunuldu Nükleer Yapı 2024 konferans. Ekibin makalesi kısa süre içinde ön baskı deposu arXiv’de yayınlanacak ve şu adrese gönderilecek: Fiziksel İnceleme Mektupları.
Titanyum ışını 116 numaralı elementi oluşturur
Araştırmacılar, element 116, livermorium’u üretme girişiminde titanyum-50 (elementin belirli bir izotopu) ışını kullandılar. Başardılar ve Berkeley Lab’da şimdiye kadar yapılmış en ağır element haline getirdiler. Laboratuvarın araştırmacıları, Teknesyum’dan (43) Seaborgium’a (106) kadar bugüne kadar 16 elementin keşfinde yer aldılar.
“116. elementi ve onun yavru parçacıklarını gördüğümüzden çok eminiz,” dedi yakın zamandaki çabaya öncülük eden Berkeley Lab’daki nükleer bilimci Jacklyn Gates aynı basın bülteninde. “Bunun istatistiksel bir tesadüf olma ihtimali yaklaşık 1 trilyonda 1.”
Titanyumu bir ışına dönüştürmek için bilim insanları, elementin bir kısmını yaklaşık 3.000 derece Fahrenheit’ta (1.649 derece Santigrat) buharlaşmaya başlayana kadar ısıttılar. Daha sonra ekip, titanyumu mikrodalgalarla bombardıman ederek elektronlarından 22’sini çıkardı ve iyonları Berkeley Lab’ın 88 inçlik siklotron.
Titanyum iyonları bir hedefe (bu durumda plütonyum) yöneltildi ve trilyonlarca iyon saniyede hedefe çarparak tamamen farklı bir elemente dönüştü. Ekip sonunda 22 günlük operasyonlar boyunca iki livermorium atomu üretti. Titanyumu bir ışında kullanmak daha ağır elementler üretmenin yeni bir yoludur; daha önce 114 ila 118 arasındaki elementler kalsiyum-48 ışınıyla üretilmişti.
Berkeley Lab’ın ağır element grubunda nükleer fizikçi olan Jennifer Pore, “Bu inanılmaz derecede nadir elementleri üretmeye çalışırken, insan bilgisi ve anlayışının mutlak sınırında duruyoruz ve fiziğin beklediğimiz gibi çalışacağının garantisi yok,” dedi. “Titanyumla element 116’yı yaratmak, bu üretim yönteminin işe yaradığını doğruluyor ve artık element 120’yi avlama planımızı yapabiliriz.”
Sırada: 120. elementin avı var
Eğer ekip bu avda başarılı olursa, şimdiye kadar yaratılmış en ağır atom olan 120. elementi yaratabilirler. 120. element, şu ana kadar keşfedilen süper ağır elementlerden daha uzun süre hayatta kalacak olan bir süper ağır element sınıfı olan sözde istikrar adasının bir parçası olacaktır.
Laboratuvar duyurusuna göre, 120. elementi yaratma girişimi 2025’te başlayabilir, bundan sonra ekip başarılı olursa elementi üretmek birkaç yıl sürecektir. Fizikçiler periyodik tablonun derin ucunda çalışıyorlar ve atomun daha da ağır, daha uzun ömürlü bir sınırını bulmayı hedefliyorlar.