Langsung ke konten utama

Fisikawan Atom Sisipkan Elemen 117 Tabel Periodik dan Impian Island of Stability

loading...
Tinuku
(KeSimpulan) Setelah berupaya bertahun-tahun, fisikawan akhirnya terus mengisi celah dalam tabel periodik (periodic table). Delapan tahun setelah identifikasi elemen 118 (atom yang dikenal terberat), peneliti telah membuat beberapa atom tetangganya sedikit lebih terkuak yaitu elemen 117 dengan menembakkan ion calcium masuk ke target berkelium. Selain membuat sketsa dalam ruang kosong dalam tabel, temuan menggulirkan hipotesis "island of stability," suatu kelompok inti superheavy yang tetap menggoda di luar jangkauan teori dalam memprediksi kemungkinan sama stabil.

Elemen alami 92 yang ditemukan di Bumi memiliki satu kesamaan bahwa mereka cukup stabil untuk berkeliaran selama 4,5 miliar tahun saat keberadaan planet kita. Mereka keluar menjadi elemen ke 92 (uranium), hidup setengah lebih pendek dan telah diproduksi di reaktor nuklir atau akselerator partikel. Seperti yang lebih ditemukan, tren itu sepertinya akan menuju kehidupan yang lebih pendek pada setengah massa.

Tapi pada tahun 1960-an, fisikawan nuklir menemukan bahwa nomor kunci tertentu dari proton dan neutron yang memiliki stabilitas ekstra pada inti. Jika memang ada "angka ajaib" yang lebih besar daripada yang terlihat, mungkin beberapa elemen superheavy dengan jumlah proton atau neutron dekat dengan angka-angka tersebut akan bertahan lebih lama, menghasilkan yang disebut island of stability. Jika superheavies stabil seperti itu dapat ditemukan dan dibuat dalam jumlah banyak, mereka bisa memiliki sifat kimia eksotis.

Harapan untuk mencapai island of stability telah meningkat dalam eksperimen nukleus dengan jumlah proton dan neutron yang pernah dekat dengan prediksi nomor ajaib. Joint Institute for Nuclear Research (JINR) di Dubna, Rusia, telah menjadi pemburu unsur yang paling sukses dalam beberapa tahun terakhir, setelah mengolah unsur 113 sampai 116 dan 118. Tapi membuat unsur 117 menyajikan tantangan tertentu.

Menggunakan proyektil calcium (yang memiliki 20 proton), fisikawan Dubna membutuhkan target dengan 97 proton dan banyak neutron, suatu isotop nakal dan sulit untuk sintesis berkelium. Kimiawan nuklir di reaktor neutron yang paling kuat di dunia, High Flux Isotope Reactor di Oak Ridge National Laboratory, Tennessee, menghabiskan 250 hari menyisir dan mengumpulkan 22,2 miligram (hanya seukuran kuku) dan lainnya 90 hari untuk membersihkannya satu bagian dalam 10 juta. Lalu setengah jarum jam masa hidup berkelium adalah 320 hari.

Selanjutnya fisikawan dari Russia’s Research Institute of Atomic Reactors di Dimitrovgrad, membuat berkelium menjadi potongan tipis, lalu ke JINR di mana fisikawan memukul target dengan ion-ion calcium-48 siang dan malam selama 5 bulan. Sebuah ruang yang dipisahkan atom gas meluncurkan roda ke array detektor. Dari ribuan peristiwa potensial yang menarik, para fisikawan menembaki hanya pada enam unsur atom 117. Mereka melaporkan pada hari Jumat di Physical Review Letters. Untuk saat ini akan disebut "Ununseptium," kata Latin untuk 117.

Untuk mengidentifikasi atom, detektor mencatat rantai peluruhan, urutan partikel dimuntahkan oleh inti radioaktif di mana ilmuwan mencari konfigurasi yang lebih stabil. Partikel, timing, dan energi mengungkapkan bagaimana atom itu dimulai. Suatu isotop 117 dengan 177 neutron, misalnya, mengeluarkan serangkaian partikel alpha untuk bermetamorfosis menjadi saudara pertama nucleus 115 dan menuju cucu dan cicit dubnium (105). Unsur-unsur rantai ini (115 113, 111, dan seterusnya), semua telah disusun sebelumnya.

Krzysztof Rykaczewski, fisikawan nuklir dan anggota tim di Oak Ridge, mengatakan, neutron tambahan yang diberikan oleh berkelium membawa fisikawan lebih dekat dengan angka ajaib neutron dan membuat mereka hidup lebih lama dari biasanya, sampai hipotesis bahwa elemen menjadi lebih stabil ketika mereka mendekati angka ajaib neutron island of stability.

"Ini merupakan tur besar. Mereka sedang mengembangkan sebuah gambaran yang mulai membuat banyak akal." kata Konrad Gelbke, fisikawan nuklir dan direktur National Superconducting Cyclotron Laboratory di Michigan State University, East Lansing. Seperti ekspedisi, temuan yang memperkuat keberadaan sebuah island of stability, yang dimungkinkan melalui interaksi detil dari neutron dan proton dalam inti atom. "Ini adalah dekade kerja yang sangat hati-hati dan teliti yang perlahan-lahan mulai membuahkan hasil," kata Gelbke.
Ikuti sains dan teknologi terkini di: Laporan Penelitian
Update via: Google+ Twitter Facebook Pinterest YouTube
Kesimpulan.com menerima konten tentang teknologi, sains, lingkungan dan bisnis dari siapa saja. Kami siap untuk publikasi dan press release. Informasi lanjut kunjungi laman ini.

Komentar