Einsteiniu, al 99-lea element din tabelul periodic, studiat pentru prima oară în ultimele decenii

Oamenii de știință au studiat cu succes einsteiniu, unul dintre cele mai evazive și mai grele elemente de pe tabelul periodic, pentru prima oară în ultimele decenii.

Realizarea îi aduce mai aproape pe chimiști de descoperirea așa-numitei „insulă a stabilității”, unde s-ar afla unele dintre cele mai grele și mai efemere elemente.

• Ce s-ar putea ascunde la interiorul găurilor negre?
• Cea mai veche poveste de pe Pământ ar putea avea 100.000 de ani

Departamentul de Energie al SUA a descoperit pentru prima dată elementul einsteiniu în 1952 în urma primului test cu bombă cu hidrogen. Elementul nu apare în mod natural pe Pământ și poate fi produs numai în cantități microscopice cu ajutorul reactoarelor nucleare specializate. De asemenea, einsteiniu este greu de separat de alte elemente, este foarte radioactiv și se descompune rapid, ceea ce face extrem de dificilă studierea sa.

Cum a fost obținut elementul

Cercetătorii de la Laboratorul Național Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), de la Universitatea din California, au creat recent o mostră de 233 nanograme de einsteiniu pur și au desfășurat primele experimente pe element din anii 1970. Astfel, oamenii de știință au reușit să descopere unele dintre proprietățile chimice fundamentale ale elementului pentru prima oară.

„Este greu de produs mai ales din cauza locului în care se află în tabelul periodic”, a explicat Korey Carter, profesor la Universitatea din Iowa și fost om de știință la Berkeley Lab.

La fel ca alte elemente din seria actinidelor, un grup de 15 elemente metalice găsite în partea de jos a tabelului periodic, einsteiniu se realizează prin bombardarea unui anumit element, în cazul de față curiu, cu neutroni și protoni pentru a crea elemente mai grele. Cercetătorii au folosit un reactor nuclear specializat de la Laboratorul Național Oak Ridge din Tennessee, unul dintre puținele locuri din lume unde se poate produce einsteiniu.

„Este o cantitate foarte mică de material”

Cu toate acestea, reacția este concepută pentru a face californiu, un element important din punct de vedere comercial folosit în centralele nucleare, astfel că produce o cantitate foarte mică de einsteiniu ca produs secundar. Extragerea unei mostre pure de einsteiniu din californiu este o provocare pentru cercetători din cauza asemănărilor dintre cele două elemente, ceea ce a însemnat că aceștia au rămas doar cu o mostră mică de einsteiniu-254, unul dintre izotopii sau versiunile cele mai stabile ale elementului.

„Este o cantitate foarte mică de material. Nu o puteți vedea și singurul mod în care poți spune că este într-adevăr acolo este că există din semnalul său radioactiv”, a adăugat Carter, potrivit Live Science.

Foarte multe probleme pentru oamenii de știință

Totuși, obținerea einsteiniului reprezintă doar jumătate din luptă. Următoarea problemă este găsirea unui loc unde poate fi păstrat.

Einsteinium-254 are un timp de înjumătățire de 276 de zile, timpul pentru ca jumătate din material să se descompună, și se dezintegrează în berkeliu-250, care emite radiații gamma foarte dăunătoare. Cercetătorii de la Laboratorul Național Los Alamos din New Mexico au creat un suport special printat 3D pentru a păstra einsteiniu și a proteja oamenii de știință din Berkeley Lab de această radiație.

Însă, descompunerea elementului a creat și alte probleme.

„Se descompune în mod constant, deci își pierde 7,2% din masă în fiecare lună. Trebuie să luăm în considerare acest aspect atunci când planificăm experimentele”, a mai precizat Carter.

Principala descoperire făcută de cercetători

Principala descoperire a studiului a fost măsurarea lungimii legăturii einsteiniului, distanța medie dintre doi atomi legați, ceea ce este o proprietate chimică fundamentală care îi ajută pe oamenii de știință să prezică modul în care va interacționa cu alte elemente. Cercetătorii au descoperit că lungimea legăturii este opusă tendinței generale a actinidelor. Acest aspect a fost prezis doar teoretic în trecut, însă nu a fost niciodată dovedit prin experimente.

În comparație cu restul elementelor din seria de actinide, einsteiniu strălucește în mod foarte diferit atunci când este expus la lumină, fiind descris de cercetători ca un „fenomen fizic fără precedent”.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Legătura dintre aluminiu şi Alzheimer. Ştiinţa a confirmat: Expunerea la acest element chimic, factor de risc în cazurile ereditare

Un element chimic utilizat rareori ar putea redefini timpul

Un meteorit căzut în Antarctica cuprinde elemente chimice de pe Marte, vechi de miliarde de ani. Sunt dovada vieţii

În viitor, electronicele vor folosi elemente chimice comune