divné způsoby mimořádné vědci umělých prvků

periodické tabulky slaví své 150. výročí v letošním roce a v současné době nabízí 118 chemických prvků. Kromě uranu však neexistují žádné přirozeně se vyskytující prvky (prvek 92). Místo toho byly tyto syntetické prvky (také známé jako transuraniové prvky) poprvé objeveny v laboratořích.

zde je pět nejpodivnějších způsobů, jak jsme přidali k našim znalostem chemického vesmíru.

nejznámější syntetický prvek byl nalezen v páchnoucí podkroví. V roce 1940, Edwin McMillan a Philip Abelson, dva vědci pracující s urychlovači částic na University of California, Berkeley, vytvořil nový prvek tím, že bombarduje vzorek uranu s subatomární částice zvané neutrony. Obvykle to vedlo k výbuchu atomu uranu, ale občas by neutron vstoupil do srdce atomu-jádra-a změnil se na proton. Vzhledem k tomu, počet protonů určuje prvek, který máte, přidáním jednoho McMillan a Abelson objevil prvek 93.

druhá světová válka znamenala duo musel držet jejich objev tajemství. McMillan však vysvětlil svůj výzkum příteli Glennovi Seaborgovi, který byl přesvědčen, že může vytvořit další prvek v pořadí. Začátkem roku 1941 pracoval v malé laboratoři zastrčené ve střeše chemického oddělení a seaborgův tým uspěl. Uran byl pojmenován po planetě Uran, takže se McMillan a Seaborg rozhodli pojmenovat své prvky také po planetách ve sluneční soustavě: neptunium a plutonium.

průlom získal McMillan a Seaborg Nobelovu cenu a plutonium bylo použito k výrobě první atomové bomby na světě. Seaborg si vždy pamatoval zápach ze všech chemikálií v jeho malém pracovním prostoru – proto je plutonium symbolem Pu (pee-eew).

Přečtěte si více o vynikajících příbězích o prvcích ve vědě zaměření:

• je to elementární: jak se stát mistrem periodické tabulky v kvízu
• které prvky jsou v nebezpečí vyčerpání?

Od roku 1950 Seaborg tým objevil další čtyři prvky: americium, curium, berkelium a californium. Bohužel výroba každého nového prvku byla stále obtížnější a vyžadovala větší koncentraci neutronů. Ve skutečnosti, jediné místo na Zemi s dostatkem neutronů létajících kolem bylo v srdci termonukleární exploze. Takže tam se tým rozhodl podívat.

k 1 listopadu 1952 USA vybuchla světově první vodíkovou bombu na Atolu Enewetak v Pacifiku, což způsobuje výbuch ekvivalent 10,4 megatun TNT. Zvědavý o tom, co by mohlo být uvnitř, US Air Force, pak nařídil piloti létat do hřib s filtry připojené k jejich letadla křídla v naději, že nabrat jaderné trosky pro testování. Byl to nebezpečný úkol a jeden pilot, Jimmy Robinson, zemřel během mise, když mu došlo palivo.

Po filtry byly odeslány do USA, Seaborg týmu podařilo izolovat dva nové prvky. Rozhodli se je pojmenovat einsteinium a fermium podle Alberta Einsteina a Enrica Fermiho, dvou největších fyziků 20. století.

V roce 1955, Berkeley tým se rozhodl, že bylo dost einsteinium (element 99) vyzkoušet střelbu přímo s radioaktivní částice alfa (které mají dva protony) v jejich akcelerátoru. To by vytvořilo neobjevený prvek 101. Jediný problém byl, že nový prvek by být tak nestabilní, že by rozpad minut – a jejich urychlovač částic byl na dně strmého kopce, zatímco jejich chemické laboratoři byl na vrcholu. Nebyl snadný způsob, jak dostat vzorky do laboratoře včas, aby se prokázalo, že byl vyroben nový prvek.

jeden z týmu Berkeley, Albert Ghiorso, byl známý svým neobvyklým způsobem řešení výzev. Jeho odpovědí bylo co nejdříve chytit radioaktivní látku z urychlovače, hodit ji do lahvičky s kyselinou, pak běžet k přeplněnému Volkswagen Beetle a jet do kopce závratnou rychlostí. Na oddělení chemie, Ghiorso měl nastavený budovy je požární alarm jít pryč, pokud se jeho vzorek emitovaného záření jako důkaz, že vytvořil prvek 101.

Ghiorso půlnoci běží v Brouka se stal známý po kampusu, ale jednou v noci spustil se požární alarm několikrát: tým vytvořil prvek mendelevium. Přes jeho vítězství se druhý den Ghiorso ocitl v potížích s ředitelem laboratoře. Ve svém vzrušení zapomněl odpojit požární poplach a znovu se spustil, což způsobilo hromadnou evakuaci.

Přečtěte si více vědy historie Vědy Zaměření:

• Tři slavní chemici, kteří změnili naše chápání central science
• Arthur Eddington: mistr relativity

Ne všechny prvky byly vytvořeny v USA. Do 21. století uspěli i Rusové a Němci, kteří natáhli periodickou tabulku na 112 prvků. Další tým, vedený Ksusuke Moritou v japonském RIKENU, se chtěl zapojit. Kopírováním techniky, kterou propagovali jeho soupeři, vypálil Morita ionty zinku (prvek 30) do rotujícího kola bismutu (prvek 83), aby vytvořil prvek 113.

zpočátku byl japonský tým úspěšný a vytvořil dva atomy prvku v letech 2004 a 2005. Mezinárodní společenství však nebylo přesvědčeno a chtělo, aby Japonci vyrobili další atom. Zde Moritovo štěstí došlo – bez ohledu na to, jak moc provedl svůj experiment, nemohl vytvořit konečný atom.

Japonský tým byli blízko vzdát, ale v roce 2011 Fukušima jaderné katastrofy způsobené ceny elektřiny raketově stoupat po celé zemi. Morita dostal rozkaz ukončit všechny experimenty kromě jednoho a rozhodl se udržet svůj hon na element 113 naživu. Byla to dobrá volba: po čekání více než sedm let a ekvivalent 553 dny kontinuální běh jejich urychlovač, Japonský tým produkoval třetí atom. Tým se rozhodl pojmenovat prvek nihonium, po Nihonu, japonském slově pro svou domovinu.

dnes je vedoucí tým pro objevování prvků v Dubně v Rusku, vedený fyzikem Jurijem Oganessianem. Od roku 1989 skupina spolupracuje s Lawrence Livermore National Laboratory v Kalifornii v USA, což vedlo k vytvoření pěti prvků. Mezi ně patří dosud nejtěžší objevený prvek 118, který byl pojmenován oganesson na počest vedoucího týmu. Největší potíže však způsobil prvek 117.

Oganessian tým z jejich objevů vypalováním neutron-bohaté formě vápník (prvek 20) do výběru různých radioaktivních cílů. Bohužel, aby se element 117 tým potřeboval cíl vyrobený z berkelia (element 97), prvek, který může být vytvořen pouze dvěma jadernými reaktory na světě. Horší je, berkelium nemá žádné známé použití, takže nikdo nebyl takže je – tam prostě nebyl žádný berkelium na Zemi pro Oganessian koupit.

V roce 2008, Oganessian se dozvěděl, že jeden z reaktorů, který se nachází v Oak Ridge National Laboratory v Tennessee, USA, je kalifornium: proces, který by také vytvořit malou berkelium jako odpadní produkt. Oak Ridge tým (včetně Clarice Phelps, první černý Američan žena objevovat prvek) souhlasil, izolovat a očistit berkelium a poslat do Ruska na komerční letecké společnosti, než se to shnilé pryč. Nešlo to hladce. Papírování týmu nebylo v pořádku a vzorek byl celníky dvakrát odmítnut-což znamená, že musel pětkrát přeletět Atlantický oceán, než se k němu mohl dostat Oganessian.

Rusové měli stále jen tolik berkelia, aby provedli svůj experiment a vytvořili prvek 117. Na oslavu se tým rozhodl pojmenovat tennessine na počest příspěvku státu do periodické tabulky.

Postupujte podle Vědy se Zaměřují na Twitter, Facebook, Instagram a Flipboard