Elementul chimic care îi poartă numele lui Einstein, descifrat: aflăm, după un secol, ce conține de fapt

Elementul chimic care îi poartă numele lui Einstein, descifrat: aflăm, după un secol, ce conține de fapt

Cu un secol în urmă, un fizician german, numit Albert Einstein, a transformat lumea științifică cu descoperirea efectului fotoelectric, care a dovedit că lumina este atât o particulă, cât și o undă.

Distins cu Premiul Nobel pentru fizică din 1921 pentru munca sa, Einstein va contribui ulterior la teoriile legate de fuziunea și fisiunea nucleară – deschizând, probabil, calea pentru invenția și detonarea armelor nucleare, precum și a energiei nucleare.

Și astfel, când elemente necunoscute anterior științei au fost descoperite în resturile chimice ale unei explozii nucleare în urmă cu 69 de ani, era potrivit ca oamenii de știință să numească ceea ce au găsit după marele fizician – adăugând „Einsteiniu” la tabelul periodic.

Acum, la o sută de ani de la câștigarea premiului Nobel de către Einstein, chimiștii au reușit în sfârșit să analizeze comportamentul chimic al acestui element evaziv, extrem de radioactiv. Ceea ce au învățat ar putea ajuta oamenii de știință să extindă și mai mult înțelegerea asupra tabelului periodic – inclusiv elemente care nu sunt încă adăugate la acesta.

Einsteiniu (Es) este al 99-lea element din tabelul periodic. A fost descoperit pentru prima dată în 1952 când un dispozitiv termonuclear numit „Ivy Mike” a fost detonat pe insula Elugelab din Oceanul Pacific (acum parte a Insulelor Marshall). Detonarea lui Ivy Mike a fost prima demonstrație a unei bombe cu hidrogen. O astfel de explozie creează de patru ori mai multă energie decât bombele de fisiune nucleară (precum cele aruncate asupra Japoniei în 1945) și de patru milioane de ori mai multă energie decât arderea unei cantități similare de cărbune.

La 100 de ani după câștigarea premiului Nobel de către Einstein, chimiștii au dezvăluit secretul elementului chimic

În urma exploziei lui Ivy Mike, în mijlocul resturilor chimice, a fost găsit pentru prima dată numărul atomic 99. Doar aproximativ 200 de atomi din acest element au fost detectați, ceea ce arată cât de rar este. Au fost necesari nouă ani de muncă minuțioasă pentru ca oamenii de știință să poată sintetiza elementul 99 într-un laborator, pe care l-au realizat în 1961.

Echipa de cercetători care a făcut descoperirea s-a gândit să numească elementul „pandamonium”, deoarece echipa de proiect din spatele lui Ivy Mike operase sub acronimul „PANDA”. Dar, în cele din urmă, au decis să îl onoreze pe Albert Einstein.

Poate în mod surprinzător, s-au știut foarte puține lucruri despre Einsteiniu. Un element născut într-o explozie termonucleară este incredibil de greu de experimentat din cauza radioactivității sale extreme. Nu numai că este literalmente prea fierbinte pentru a fi manipulat – un gram de Einsteiniu produce o mie de wați de energie – dar emite și raze gamma dăunătoare, astfel încât lucrul cu elementul necesită cercetătorilor să poarte echipament de protecție în orice moment.

Mai mult, forma cea mai frecvent întâlnită a Einsteiniul (numită Es-253, bazată pe numărul de neutroni din nucleul atomului) are un timp de înjumătățire de numai 20 de zile. Asta înseamnă că, după 20 de zile, Einsteiniul se descompune la jumătate. După câteva luni, cantitățile mici de element cu care oamenii de știință sunt capabili să lucreze, practic, dispar.

Einsteiniul este în prezent cel mai greu element chimic care poate fi examinat

Așadar, nu este de mirare că au durat aproape 70 de ani ca oamenii de știință să facă față acestui element. Dar acum, o echipă din Laboratorul Național Lawrence Berkeley și Universitatea din California de la Berkeley au reușit să identifice suficient Einsteiniu pentru a efectua câteva teste de bază asupra elementului, deschizând un nou drum în chimia experimentală și știința fundamentală.

În lucrarea lor, cercetătorii explică modul în care au reușit să folosească doar 200 de nanograme de Es-254 (o formă rară de einsteiniu cu un timp de înjumătățire de 275,5 zile) pentru a-și desfășura experimentele. Un nanogram este doar o miliardime dintr-un gram, astfel încât aceste experimente au avut loc la o scară incredibil de mică.

Efectuând un proces chimic cu Einsteiniul pentru prima dată, echipa de cercetare a reușit să sintetizeze un compus chimic care a inclus elementul pentru a examina modul în care ar putea interacționa cu alte elemente dintr-un compus. Acest lucru a fost realizat în cadrul Stanford Synchrotron Radiation Lightsource, care radiază lumină de mare energie către compuși chimici, pentru a permite expunerea structurii lor.

O constatare importantă au fost distanțele de legătură dintre atomii de Einsteiniu și alți atomi din jurul său – cum ar fi carbonul, oxigenul și azotul. Cunoașterea pentru prima dată a distanțelor de legătură ale Einsteiniului înseamnă că putem prezice cum vor arăta alte combinații de compuși cu acest element chimic – adăugând combinații complet noi cunoștințelor actuale de chimie.

Einsteiniul este în prezent cel mai greu element chimic care poate fi examinat, deci este interesant pentru chimiști că noul teren a fost cercetat de această lucrare recentă. Provocarea cu care se confruntă viitori chimiști este de a încerca să sintetizeze elemente mai grele în cantități măsurabile în mod similar, dezvăluind mai multe despre substanțele chimice care alcătuiesc lumea noastră.

Citește și: