Tennessine

História

Pred objavením

V roku 2004 tím Spojeného ústavu jadrového výskumu (JINR) v Dubne v Moskovskej oblasti v Rusku naplánoval experiment na syntézu (vytvorenie) prvku 117. Prvok sa nazýva 117, pretože počet protónov v jeho atóme je 117. Na tento účel museli zlúčiť prvky berkelium (prvok 97) a vápnik (prvok 20). Americký tím v Oak Ridge National Laboratory, ktorý je jediným výrobcom berkelium na svete, však na istý čas zastavil výrobu berkelium. Preto najprv syntetizovali prvok 118 pomocou kalifornia (prvok 98) a vápnika.

Ruský tím chcel použiť berkelium, pretože izotop vápnika použitý v experimente, vápnik-48, má 20 protónov a 28 neutrónov. Ide o najľahšie stabilné alebo takmer stabilné jadro (stredná časť atómu) s oveľa väčším počtom neutrónov ako protónov. Zinok-68 je druhé najľahšie jadro tohto druhu, ale je ťažšie ako vápnik-48. Keďže tenzín má 117 protónov, na spojenie s atómom vápnika potrebujú ďalší atóm s 97 protónmi a berkelium má 97 protónov.

Pri experimente sa z berkelium vytvorí terč a vápnik sa vystrelí vo forme lúča na berkelium. Lúč vápnika sa vytvára v Rusku odstránením malého množstva vápnika-48 z prírodného vápnika pomocou chemických prostriedkov. Jadro, ktoré vznikne po experimente, bude ťažšie a je bližšie k ostrovu stability. Ide o myšlienku, že niektoré veľmi ťažké atómy môžu byť pomerne stabilné.

Objavenie Tennessine

V roku 2008 začal americký tím opäť vytvárať berkelium a povedal o tom ruskému tímu. V rámci programu vyrobili 22 miligramov berkelium, čo stačilo na experiment. Krátko nato sa berkelium za 90 dní ochladilo a za ďalších 90 dní sa chemickými prostriedkami vyčistilo. Terč s berkeliom sa musel rýchlo odviezť do Ruska, pretože polčas rozpadu použitého izotopu berkelium, berkelium-249, je len 330 dní. Inými slovami, po 330 dňoch polovica všetkého berkelium už nebude berkelium. V skutočnosti, ak by sa experiment nezačal šesť mesiacov po vyrobení terča, bol by zrušený, pretože by nemali dostatok berkelium na experiment. V lete 2009 bol terč zabalený do piatich olovených kontajnerov a komerčným letom bol odoslaný z New Yorku do Moskvy.

Oba tímy museli čeliť byrokratickej prekážke medzi Amerikou a Ruskom predtým, ako poslali cieľ s berkeliom, aby sa dostal do Ruska včas. Stále sa však vyskytovali problémy: Ruskí colníci dvakrát nedovolili, aby sa berkeliový terč dostal do krajiny kvôli chýbajúcim alebo neúplným dokumentom. Aj keď terč päťkrát preletel Atlantický oceán, celá cesta trvala len niekoľko dní. Keď sa terč konečne dostal do Moskvy, poslali ho do Dimitrovgradu v Uľjanovskom oblúku. Tu bol terč umiestnený na tenkú titánovú fóliu (vrstvu). Táto fólia sa potom poslala do Dubny, kde bola umiestnená do urýchľovača častíc JINR. Tento urýchľovač častíc je najvýkonnejším urýchľovačom častíc na svete na vytváranie supertěžkých prvkov.

Experiment sa začal v júni 2009. V januári 2010 vedci z Flerovho laboratória jadrových reakcií v rámci laboratória oznámili, že prostredníctvom dvoch rozpadových reťazcov objavili rozpad nového prvku s atómovým číslom 117. Izotop s nepárnym číslom vykoná 6 alfa rozpadov pred spontánnym (náhlym) štiepením. Nepárny- párny izotop vykoná 3 alfa rozpady pred štiepením. Dňa 9. apríla 2010 bola v časopise Physical Review Letters zverejnená oficiálna správa. Ukázalo sa v nej, že izotopy, ktoré boli uvedené v rozpadových reťazcoch, sú²⁹⁴ Ts a²⁹³ Ts. Izotopy boli vyrobené takto:

²⁴⁹Bk +⁴⁸ Ca →²⁹⁷ Ts* →²⁹⁴ Ts + 3 n (1 udalosť)

²⁴⁹Bk +⁴⁸ Ca →²⁹⁷ Ts* →²⁹³ Ts + 4 n (5 udalostí)

Cieľová látka berkelium používaná na syntézu tennessinu vo forme roztoku