de rare måtene ekstraordinære forskere laget syntetiske elementer

det periodiske bordet feirer sitt 150-årsjubileum i år og har for tiden 118 kjemiske elementer. Det er imidlertid ingen naturlig forekommende elementer utover uran (element 92). I stedet ble disse syntetiske elementene (også kjent som transuranelementer) først oppdaget i laboratorier.

her er fem av de merkeligste måtene vi har lagt til vår kunnskap om det kjemiske universet.

det mest kjente syntetiske elementet ble funnet på et stinkende loft. I 1940 Skapte Edwin McMillan Og Philip Abelson, to forskere som jobbet med en partikkelakselerator ved University Of California, Berkeley, et nytt element ved å bombardere en prøve av uran med subatomære partikler kalt nøytroner. Vanligvis resulterte dette i at uranatomet eksploderte, men noen ganger ville et nøytron komme inn i atomets hjerte-kjernen-og bli til en proton. Som antall protoner bestemmer elementet du har, ved a legge Til En McMillan og Abelson oppdaget element 93.

Den Andre Verdenskrig Betydde at duoen måtte Holde Sine Funn hemmelig. Men mcmillan forklarte sin forskning Til En venn, Glenn Seaborg, som var overbevist om at han kunne skape det neste elementet i rekkefølge. I begynnelsen av 1941, jobbet I et lite laboratorium gjemt i taket av kjemiavdelingen, lyktes seaborgs team. Uran ble oppkalt Etter planeten Uranus, Så McMillan og Seaborg bestemte seg for å navngi sine elementer etter planeter i solsystemet også: neptunium og plutonium.gjennombruddet vant McMillan Og Seaborg Nobelprisen, og plutonium ble brukt til å lage verdens første atombombe. Seaborg husket alltid stanken fra alle kjemikaliene i sitt lille arbeidsområde – men det er derfor plutoniums symbol Er Pu (pee-eew).

Les mer om gode historier om elementer På Science Focus:

• Det er elemental: hvordan bli en periodic table pub quiz champion
• Hvilke elementer er i fare for å løpe ut?

På 1950-tallet Hadde Seaborgs team oppdaget ytterligere fire elementer: americium, curium, berkelium og californium. Dessverre ble hvert nytt element stadig vanskeligere og krevde en større konsentrasjon av nøytroner. Faktisk var det eneste stedet på Jorden med nok nøytroner som flyr rundt i hjertet av en termonukleær eksplosjon. Så det var der laget bestemte seg for å se.Den 1. November 1952 detonerte USA verdens første hydrogenbombe på Enewetak-Atollen I Stillehavet, noe som forårsaket en eksplosjon tilsvarende 10,4 megatonn TNT. Nysgjerrig på hva som kunne være inne, bestilte US Air Force deretter fighterpiloter å fly inn i soppskyen med filtre festet til flyets vinger, og håpet å skape opp atomavfall for testing. Det var en farlig oppgave, Og En pilot, Jimmy Robinson, døde under oppdraget da han gikk tom for drivstoff.

Etter filtrene ble sendt Til Usa, seaborgs team var i stand til å isolere to nye elementer. De bestemte seg for å kalle dem einsteinium og fermium etter Albert Einstein og Enrico Fermi, to av det 20.århundrets største fysikere.

I 1955 bestemte Berkeley-teamet at De hadde nok einsteinium (element 99) for å prøve å skyte det direkte med radioaktive alfa partikler (som har to protoner) i akseleratoren. Dette vil danne det uoppdagede element 101. Det eneste problemet var at det nye elementet ville være så ustabilt det ville forfalle i løpet av minutter – og partikkelakseleratoren var på bunnen av en bratt bakke mens kjemilaboratoriet var øverst. Det var ingen enkel måte å få prøvene til laboratoriet i tide for å bevise et nytt element hadde blitt gjort.En Av Berkeley-teamet, Albert Ghiorso, var kjent for sin uvanlige måte å løse utfordringer på. Hans svar var å ta tak i det radioaktive stoffet fra akseleratoren så snart som mulig, kaste det i et hetteglass med syre, deretter løpe til En supercharged Volkswagen Beetle og kjøre opp bakken i breakneck-hastighet. På kjemiavdelingen hadde Ghiorso hotwired bygningens brannalarm for å gå av hvis prøven hans sendte ut stråling som bevis på at han hadde opprettet element 101.

ghiorsos midnight runs in the beetle ble beryktet rundt campus, men en natt gikk brannalarmen flere ganger: laget hadde skapt elementet mendelevium. Til tross for seieren, Fant Ghiorso neste dag i trøbbel med labdirektøren. I sin begeistring hadde han glemt å hekte av brannalarmen, og det hadde gått av igjen, forårsaker en masse evakuering.

Les mer science history On Science Focus:

• Tre kjente kjemikere som forandret vår forståelse av den sentrale vitenskap
• Arthur Eddington: forkjemper for relativitet

4

Nihonium-syv års ventetid

Ikke alle elementer ble opprettet i USA. Ved det 21.århundre hadde Både Russerne og Tyskerne lyktes, og strekker det periodiske bordet til 112 elementer. Et annet lag, ledet Av Kō Morita PÅ RIKEN I Japan, ønsket å bli involvert. Morita kopierte en teknikk utviklet av sine rivaler, og sparket sinkioner (element 30) inn i et roterende vismuthjul (element 83) for å lage element 113.i begynnelsen var Det Japanske laget vellykket, og skapte to atomer av elementet i 2004 og 2005. Det internasjonale samfunnet var imidlertid ikke overbevist og ønsket At Japansken skulle produsere et annet atom. Her løp Moritas flaks ut – uansett hvor mye han kjørte sitt eksperiment, kunne Han ikke skape det endelige atomet.

det japanske laget var nær å gi opp, men i 2011 forårsaket fukushima-atomkatastrofen at strømprisene skyrocket over hele landet. Morita ble beordret til å stenge alle eksperimenter unntatt ett, og bestemte seg for å holde jakten på element 113 i live. Det var et godt valg: Etter en ventetid på mer enn syv år og tilsvarende 553 kontinuerlige dager som kjørte akseleratoren, produserte Det Japanske laget et tredje atom. Teamet bestemte seg for å navngi elementet nihonium, etter nihon, Det Japanske ordet for sitt hjemland.

I Dag er det ledende laget for elementoppdagelse i Dubna, Russland, ledet av fysikeren Yuri Oganessian. Siden 1989 har Gruppen samarbeidet Med Lawrence Livermore National Laboratory I California, USA, som fører til etableringen av fem elementer. Disse inkluderer den tyngste oppdaget så langt, element 118, som ble kalt oganesson til ære for lagets leder. Men det var element 117 som forårsaket mest problemer.

yuri oganessian deltar på en seremoni for å markere den offisielle anerkjennelsen av fire nye kjemiske elementer 113, 115, 117 og 118, lagt til det periodiske bordet © nikolai galkin\tass via getty Images

oganessians lag gjorde sine funn ved å skyte en nøytronrik form for nøytron. kalsium (element 20) i et utvalg av forskjellige radioaktive mål. Dessverre, for å lage element 117 trengte teamet et mål laget av berkelium (element 97), et element som bare kan opprettes av to atomreaktorer i verden. Verre, berkelium har ingen kjent bruk, så ingen gjorde det – det var ganske enkelt ikke noe berkelium på Jorden for Oganessian å kjøpe.I 2008 lærte Oganessian at en av reaktorene, som ligger Ved Oak Ridge National Laboratory I Tennessee, usa, gjorde californium: en prosess som også ville skape litt berkelium som avfallsprodukt. Oak Ridge-teamet (Inkludert Clarice Phelps, den første svarte amerikanske kvinnen som oppdaget et element) ble enige om å isolere og rense berkelium og sende det til Russland på et kommersielt flyselskap før det forfalt bort. Ting gikk ikke greit. Lagets papirarbeid var ikke i orden, og prøven ble avvist av toll to ganger – noe som betyr at den måtte fly over Atlanterhavet fem ganger før Oganessian kunne få tak i det.Russerne hadde fortsatt akkurat nok berkelium til å kjøre eksperimentet og lage element 117. For å feire bestemte teamet seg for å kalle det tennessine, til ære for statens bidrag til det periodiske bordet.

Superheavy: Å Lage Og Bryte Det Periodiske Bordet Av Kit Chapman er tilgjengelig nå (£16.99, Bloomsbury Sigma)

følg vitenskap fokus på twitter, facebook, instagram Og flipboard