Zvětšit obrázek

Rozpad izotopu 278 prvku 113, který byl pozorován 12. Srpna 2012 (zdroj RIKEN).

Před více než rokem vyšel na Oslovi článek o tom, že mezinárodní komise chemiků a fyziků uznaly za prokázanou existenci supertěžkých prvků s počtem protonů 114 a 116. Prokázání existence těchto dvou prvků se podařilo společným úsilím ruských vědců v Spojeném ústavu jaderných výzkumů v Dubně a amerických fyziků v „Lawrence Livermore National Laboratory“ v Kalifornii. V květnu 2012 pak mezinárodní komise přijala jména těchto prvků. Prvek 114 dostal jméno flerovium (značka Fl), podle významného ruského jaderného fyzika, zakladatele laboratoře v Dubně. Komise tak respektovala původní návrh dubněnských fyziků, který byl uveden ve zmíněném článku. V případě prvku 116 bylo nakonec přijaté označení jiné, jeho název je livermorium (značka Lv) na počest laboratoře, která se podílela na jeho objevu.

V případě supertěžkých prvků, které mají lichý počet protonů, tedy prvků 113 a 115, komise před více než rokem neshledala důkazy pro jejich produkci dostatečně průkazné. Mezi laboratořemi, které ohlásily produkci prvku 113, byl právě i RIKEN. Tým pod vedením Kosuke Morita pozoroval vznik a rozpad čtyř jader tohoto prvku v letech 2004 a 2005. Nyní stejný tým pozoroval 12. srpna jeden případ produkce a rozpadu jádra tohoto prvku vzniklého při ozařování tlustého terče z bismutu ionty zinku urychlených na rychlost rovnou zhruba deseti procentům rychlosti světla.

Podívejme se na to, proč nejen japonští vědci doufají, že tento jediný rozpad přesvědčí komisi, které nestačily čtyři předchozí rozpady. Transuranové prvky se mohou rozpadat dvěma typy rozpadu. Jedním je rozpad alfa, při kterém se vyzáří částice alfa, což je jádro helia 4. Počet protonů se při tomto rozpadu zmenší u jádra o dva. Druhým typem rozpadu je samovolné štěpení, při kterém se jádro rozdělí na dvě středně těžká jádra a uvolní se několik neutronů. Pro většinu těchto jader je rozpad alfa mnohem pravděpodobnější než štěpení, ovšem u některých může štěpení i převažovat. Ve většině případů se tak vzniklé jádro supertěžkého prvku rozpadá sérií rozpadů alfa končících u jádra, které se samovolně rozštěpí. První čtyři rozpady jader prvku 113 končily po čtyřech rozpadech alfa u jádra izotopu dubnia (Z=105), které se samovolně rozštěpilo. Bohužel však vlastnosti izotopu dubnia, u kterého rozpadová řada produkovaného izotopu prvku 113 končily, nebyly známy. Hlavně však nebyly známy vlastnosti rozpadů alfa, které k němu vedly. A podle posuzující komise tak nebylo úplně jasné, zda se jedná opravdu o dubnium a rozpadovou řadu izotopu prvku 113..

Spustit video

Video: Pozorování prvku 113

Příslušný izotop dubnia se však kromě samovolného štěpení může rozpadnout i rozpadem alfa. A právě to se stalo v případě jádra vzniklého zmíněného 12. srpna 2012. Rozpadová řada se tak prodloužila o další dva rozpady alfa a skončila u dobře známého izotopu mendělevia (Z=101). Jeho vlastnosti i vlastnosti obou nově pozorovaných rozpadů alfa dubnia 262 na lawrencium 258 a lawrencia 258 na mendělevium 254 jsou podrobně prozkoumané. A je možno zajistit, že se opravdu jednalo o rozpad startující z izotopu 278 prvku 113.

Jasné prokázání existence prvku 113, založené na nově pozorované dlouhé řadě šesti rozpadů alfa i čtyřech dříve pozorovaných rozpadových řad končících u samovolně se štěpících jader dubnia, by mohlo napomoci i k potvrzení existence dalších ještě těžších jader s lichým počtem protonů. Jde o prvky 115 a 117. Protože společná komise chemiků (IUPAC) a fyziků (IUPAP) zahájila nové kolo posuzování ještě nepotvrzených prvků 113, 115, 117 a 118, je velká šance, že alespoň u prvku 113 by jeho existence mohla být přijata brzo. A třeba nejen u nich. Jak bylo podrobněji popsáno v již zmíněném článku, na supertěžké prvky se nyní soustřeďuje řada skupin, které velice úzce spolupracují, aby se dostaly i k prvkům 119 a 120. Je tak možné se těšit na další objevy.

Prameny:  Tisková zpráva laboratoře RIKEN. (http://www.riken.go.jp/engn/)

Video: http://www.youtube.com/watch?v=giuZaoxeKtY&feature=BFa&list=PL61AA52692E142F9E