In einer bahnbrechenden Verfolgung machen Wissenschaftler bedeutende Fortschritte in Richtung der potenziellen Hinzufügung eines neuen Elements zum Periodensystem. Das derzeit 118 Elemente umfassende System, das jeweils durch eine einzigartige Anzahl von Protonen definiert ist, könnte mit dem Element 120 einen entscheidenden Moment in unserem Verständnis von Chemie und Physik markieren.
Die innovative Strategie zur Schaffung des Elements 120 umfasst die Verwendung von Titanionen in einem Teilchenbeschleuniger. Die Forscher zielen darauf ab, diese Ionen mit Californium-Atomen zu kollidieren, die 98 Protonen enthalten. Theoretisch könnte die Kollision von Titan, das 22 Protonen hat, und Californium zu Element 120 führen, das insgesamt 120 Protonen aufweisen würde. Dieser Ansatz ist besonders neu, da Titanstrahlen bisher nicht zur Herstellung solch schwerer Elemente eingesetzt wurden. Der Erfolg dieser Methode hängt jedoch von der präzisen Steuerung und Ausrichtung dieser hochenergetischen Teilchen ab.
Kürzlich richteten Wissenschaftler Titanionen auf Plutonium, das 94 Protonen hat, um erfolgreich Livermorium zu erzeugen, ein Element mit 116 Protonen. Im Laufe von 22 Tagen entdeckte das Team zwei Atome von Livermorium nach ihren Teilchenkollisionen. Diese Erkenntnis deutet darauf hin, dass Titanstrahlen tatsächlich ein effektives Werkzeug zur Erzeugung neuer schwerer Elemente sein könnten. Dennoch erwarten die Wissenschaftler, dass die Produktion von Element 120 schwieriger und zeitaufwändiger sein wird, möglicherweise bis zu zehnmal länger als die vorherigen Experimente.
Historisch gesehen basierte die Schaffung von Elementen über die derzeit 118 hinaus auf der Verwendung von Calcium-48-Strahlen. Dieses Isotop, das 28 Neutronen enthält, war in verschiedenen Experimenten von entscheidender Bedeutung, um die Grenzen des Periodensystems zu erweitern. Diese Methode hat jedoch ihre Einschränkungen, insbesondere bei der Verwendung von radioaktiven Zielmaterialien, die sich zu schnell zersetzen, um eine gründliche Analyse zu ermöglichen. Durch den Wechsel zu Titan-50-Strahlen zielen die Forscher darauf ab, praktischere Zielmaterialien zu verwenden, um möglicherweise die Einschränkungen zu überwinden, die durch schnell zerfallende Elemente auferlegt werden.
Der Prozess der Schaffung eines neuen Elements ist komplex und erfordert sorgfältige Experimente. Der Übergang zur Verwendung von Titanionen stellt einen vielversprechenden neuen Ansatz zur Entdeckung von Elementen dar, die über die derzeit bekannten hinausgehen. Während die Forschung fortschreitet, hoffen die Wissenschaftler, dass Element 120 bald dem Periodensystem beitreten wird, was neue Einblicke in die Atomphysik bietet und unser Verständnis der grundlegenden Bausteine der Materie erweitert. Dieser Fortschritt wird nicht nur unser Verständnis der Chemie verbessern, sondern auch die Grenzen dessen erweitern, was in der wissenschaftlichen Forschung möglich ist.