Tennessine

Tennessine (vroeger Ununseptium) is het superzware door de mens gemaakte chemische element. Het heeft een symbool Ts en een atoomnummer van 117. Het is het op één na zwaarste element van allemaal, en is het op één na laatste element. Het zit in groep 17 van het periodiek systeem, waar ook de halogenen zitten. Zijn eigenschappen zijn nog niet volledig bekend. Het is waarschijnlijk een metalloïde. De ontdekking van tennessine werd in 2010 bekendgemaakt door wetenschappers in Rusland en de Verenigde Staten. Zij werkten samen. Het is het meest recent ontdekte element vanaf 2019.

Geschiedenis

Voor de ontdekking

In 2004 plande het team van het Joint Institute for Nuclear Research (JINR) in Dubna, Oblast Moskou, Rusland, een experiment om element 117 te synthetiseren (te creëren). Het wordt element 117 genoemd omdat het aantal protonen in zijn atoom 117 is. Om dit te doen, moesten zij de elementen berkelium (element 97) en calcium (element 20) samensmelten. Het Amerikaanse team van het Oak Ridge National Laboratory, de enige producent van berkelium ter wereld, was echter al een tijdje gestopt met het maken van berkelium. Daarom hebben zij het element 118 eerst gesynthetiseerd met californium (element 98) en calcium.

Het Russische team wilde berkelium gebruiken omdat de isotoop van calcium die in het experiment werd gebruikt, calcium-48, 20 protonen en 28 neutronen heeft. Dit is de lichtste stabiele of bijna stabiele kern (het middelste gedeelte van een atoom) met veel meer neutronen dan protonen. Zink-68 is de op één na lichtste van dit soort kernen, maar is zwaarder dan calcium-48. Aangezien tennessine 117 protonen heeft, is er nog een atoom met 97 protonen nodig om met het calciumatoom te worden gecombineerd, en berkelium heeft 97 protonen.

In het experiment wordt van het berkelium een doelwit gemaakt en wordt het calcium in de vorm van een straal op het berkeliumdoelwit afgevuurd. De calciumstraal wordt in Rusland gemaakt door de kleine hoeveelheid calcium-48 met chemische middelen uit natuurlijk calcium te verwijderen. De kern die na het experiment wordt gemaakt, zal zwaarder zijn en is dichter bij het eiland van stabiliteit. Dit is het idee dat sommige zeer zware atomen vrij stabiel kunnen zijn.

Ontdekking van Tennessine

In 2008 is het Amerikaanse team opnieuw begonnen met het maken van berkelium, en zij hebben het Russische team daarvan op de hoogte gebracht. Het programma maakte 22 milligram berkelium, en dit is genoeg voor het experiment. Kort daarna werd het berkelium in 90 dagen afgekoeld en in nog eens 90 dagen met chemische middelen zuiverder gemaakt. Het berkeliumtarget moest snel naar Rusland worden gebracht omdat de halveringstijd van de gebruikte isotoop van berkelium, berkelium-249, slechts 330 dagen is. Met andere woorden, na 330 dagen zal de helft van al het berkelium geen berkelium meer zijn. Als het experiment zes maanden nadat het doel was gemaakt nog niet was begonnen, zou het zijn afgelast omdat ze niet genoeg berkelium hadden voor het experiment. In de zomer van 2009 werd het doelwit verpakt in vijf loden containers en met een commerciële vlucht van New York naar Moskou verzonden.

Beide teams moesten het bureaucratische obstakel tussen Amerika en Rusland overwinnen voordat zij het berkelium doelwit konden verzenden, zodat het op tijd in Rusland kon aankomen. Er waren echter nog steeds problemen: De Russische douane liet het berkelium doelwit tweemaal het land niet binnenkomen wegens ontbrekende of onvolledige papieren. Hoewel het doelwit vijf keer de AtlantischeOceaan overstak, duurde de hele reis slechts een paar dagen. Toen het doelwit eindelijk in Moskou aankwam, werd het naar Dimitrovgrad in Olyanovsk Oblask gestuurd. Hier werd het doelwit op een dunne titanium film (laag) geplaatst. Deze film werd vervolgens naar Dubna gestuurd, waar hij in de deeltjesversneller van het JINR werd geplaatst. Deze deeltjesversneller is de krachtigste deeltjesversneller ter wereld voor het maken van superzware elementen.

Het experiment begon in juni 2009. In januari 2010 maakten de wetenschappers van het Flerov-laboratorium voor kernreacties bekend dat zij het verval hadden gevonden van een nieuw element met atoomnummer 117 via twee vervalketens. De oneven-odd isotoop doet 6 alfavervallen alvorens een spontane (plotselinge) splijting te doen. De oneven-even isotoop doet 3 alfavervallen vóór de splijting. Op 9 april 2010 werd een officieel rapport gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Letters. Daaruit bleek dat de isotopen die in de vervalketens werden genoemd, 294Ts en 293Ts waren. De isotopen werden als volgt gemaakt:

249Bk + 48Ca297Ts*294Ts + 3 n (1 gebeurtenis)

249Bk + 48Ca297Ts*293Ts + 4 n (5 voorvallen)

Het berkeliumtarget dat wordt gebruikt voor de synthese van tennessine, in opgeloste vorm
Het berkeliumtarget dat wordt gebruikt voor de synthese van tennessine, in opgeloste vorm


AlegsaOnline.com - 2020 / 2021 - License CC3