Doorbraak in Kernchemie: Nobelium Moleculen Direct Geïdentificeerd

Wetenschappers van het Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) hebben voor het eerst moleculen geproduceerd en direct geïdentificeerd die nobelium (No) bevatten. Nobelium, element 102, is hiermee het zwaarste element dat ooit in moleculaire vorm is waargenomen. Dit baanbrekende onderzoek, geleid door Dr. Jennifer Pore, biedt diepgaande inzichten in de chemie van superzware elementen en kan de weg effenen voor de productie van medische isotopen.

Het onderzoek vergeleek de chemische eigenschappen van nobelium met die van actinium (Ac). Door moleculen met zowel actinium- als nobeliumionen te creëren en te analyseren, heeft het team een nieuwe methode gedemonstreerd voor het bestuderen van de chemie van zware en superzware elementen. Dr. Pore benadrukte dat deze metingen het begrip van deze elementen en hun plaatsing in het periodiek systeem zullen verbeteren. Relativistische effecten, veroorzaakt door de sterke nucleaire lading, kunnen het gedrag van elektronen in deze zware elementen aanzienlijk beïnvloeden, wat kan leiden tot afwijkingen van hun verwachte posities.

Het team gebruikte geavanceerde apparatuur, waaronder de 88-Inch Cyclotron Facility bij LBNL, om hun experimenten uit te voeren. Nobelium en actinium werden geproduceerd door targets te bombarderen met calciumionen. De resulterende ionen werden vervolgens gescheiden en in een gasvangerkamer geïnjecteerd, wat de vorming en identificatie van moleculaire soorten mogelijk maakte. Deze nieuwe aanpak, die moleculen direct identificeert door hun massa te meten, is een significante verbetering ten opzichte van eerdere technieken die afhankelijk waren van indirecte metingen en aannames.

Deze doorbraak heeft potentieel belangrijke toepassingen in de medische wereld, met name in de productie van medische isotopen zoals die van actinium. Actinium-225, met een halfwaardetijd van 10 dagen, is een krachtige alfastraler die specifiek kankercellen kan vernietigen met minimale schade aan omliggend gezond weefsel. De zeldzaamheid van dit isotoop vormt echter een uitdaging voor grootschalige productie. Een beter begrip van radioactieve elementen kan de productie van specifieke moleculen voor medische toepassingen vergemakkelijken, wat kan leiden tot een efficiëntere productie van benodigde moleculen voor behandelingen zoals targeted alpha therapy (TAT).