Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Superschweres Element 112 chemisch untersucht - Experimentell auf der Insel der künstlichen Elemente gelandet

31.05.2006
Einem internationalen Forschungsteam mit Beteiligung des Paul Scherrer Instituts (PSI) und der Universität Bern in der Schweiz ist es gelungen, mit zwei Atomen des künstlichen Elements 112 chemische Untersuchungen durchzuführen. Damit haben sich die Wissenschaftler erstmals experimentell auf der Insel der superschweren Atomkerne im Periodensystem bewegt. Diese Pionierleistung in der Radiochemie zeigt, dass sich das Element 112 ähnlich verhält wie das flüchtige Schwermetall Quecksilber.
"Wir sind erfolgreich auf der Insel gelandet", sagen freudig die Initiatoren des Projekts, Heinz Gäggeler, Forschungsbereichsleiter am PSI und Chemieprofessor an der Universität Bern, und Robert Eichler, Leiter der Schwerelementforschung am PSI. Schon seit einigen Jahren produzieren Physiker am russischen Kernforschungszentrum Dubna in Kernfusionsreaktionen neue Isotope, die sie auf Grund ihrer radioaktiven Zerfallseigenschaften der theoretisch vorhergesagten Insel der superschweren Atomkerne zuordnen. Eine solche Insel im Periodensystem ist nicht nur durch die Zahl der Protonen (Ordnungszahl), sondern auch durch die Zahl der Neutronen (Isotope) in ihren Atomkernen vom Gebiet bekannter Elemente abgesetzt. Doch bisherige Versuche in den USA, diese Entdeckungen experimentell zu bestätigen, schlugen fehl. Der Grund liegt darin, dass von den neuen Elementen sich nur wenige Atome pro Woche herstellen lassen. Sie werden künstlich an einem Schwerionenbeschleuniger erzeugt, indem radioaktives Material mit hochenergetischen Strahlen aus Kalzium bestrahlt wird.

Das internationale Team mit Forschern des PSI und der Universität Bern hat im Rahmen eines vom Schweizerischen Nationalfonds unterstützten Projekts nun einen Durchbruch geschafft. Mitgearbeitet haben auch Wissenschaftler aus dem Dubnaer Kernforschungszentrum und dem Institut für Elektronische Technologie in Warschau. Während zwei Monaten wurde in Dubna ein Target aus Plutonium mit hochintensiven Strahlen aus Kalzium bombardiert. Daraus bildete sich in einer Kernfusionsreaktion zuerst ein Isotop des Elements 114 mit der Massenzahl 287, das in weniger als einer Sekunde in das Isotop 283 des Elements 112 zerfällt. Dessen Halbwertszeit von 4 Sekunden ist aber genügend lang, um chemische Untersuchungen durchzuführen.

Experiment mit zwei Atomen gelungen

Mit dem Experiment wollte das Forschungsteam die Entstehung des neutronenreichen Isotops des Elements 112 in dieser Kernreaktion erstmals unabhängig bestätigen und das Atom gleichzeitig chemisch untersuchen. Theoretische Berechnungen sagen für Element 112 ein chemisches Verhalten voraus, das sich zwischen demjenigen von Quecksilber als einem flüchtigen Schwermetall und demjenigen von Radon als einem Edelgas bewegt. Der Versuch in Dubna verlief erfolgreich. Am 11. Mai 2006 gegen drei Uhr früh sowie am 25. Mai um halb neun Uhr morgens Moskauer Zeit gelang es, den Zerfall zweier Atome von Element 112 zu beobachten, wobei die Zerfallscharakteristik eindeutig mit den bisherigen Beobachtungen übereinstimmte. Die Atome des Elements 112 zerfielen durch Emission eines Alphateilchens in das Isotop des Elements 110 mit der Massenzahl 279, das etwa eine halbe Sekunde später durch eine spontane Kernspaltung zerplatzte.

Die gemessene Energie der beiden Bruchstücke aus der Kernspaltung war wie erwartet erheblich grösser als die entsprechende Energie aus der bekannten Kernspaltung von Uran, wie sie in jedem Kernkraftwerk genutzt wird. Interessanterweise verhielten sich die zwei Atome vom Element 112 im Experiment wie ein flüchtiges Schwermetall, also ähnlich wie Quecksilber, und nicht wie Radon. Dem internationalen Forschungsteam ist somit eine erste chemische Untersuchung auf der Insel der superschweren Elemente gelungen.

Für weitere Auskünfte:

Prof. Dr. Heinz Gäggeler, Stv. Direktor PSI, Leiter des PSI-Forschungsbereichs Teilchen und Materie (TEM)
Telefon +41 (0)56 310 24 04 oder +41 (0)31 631 42 64; heinz.gaeggeler@psi.ch

Dr. Robert Eichler, Leiter Gruppe Schwere Elemente, PSI
Telefon +41(0)56 310 41 20; robert.eichler@psi.ch

Beat Gerber | idw
Weitere Informationen:
http://www.psi.ch/medien/medien_news.shtml

Weitere Berichte zu: Atom Atomkern Isotop Kernspaltung Quecksilber Schwermetall

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Der erste Blick auf ein einzelnes Protein
18.01.2017 | Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Stuttgart

nachricht Unterschiedliche Rekombinationsraten halten besonders egoistische Gene im Zaum
18.01.2017 | Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Im Focus: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Im Focus: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Der erste Blick auf ein einzelnes Protein

18.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Das menschliche Hirn wächst länger und funktionsspezifischer als gedacht

18.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Zur Sicherheit: Rettungsautos unterbrechen Radio

18.01.2017 | Verkehr Logistik