Suche nach Element 113 endlich vorüber

Periodensystem der Elemente

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Forscher am RIKEN Nishina Center for Accelerator-based Science (RNC) haben die bislang eindeutigsten Daten über das flüchtige 113. chemische Element zusammengestellt. Durch eine Kette aus sechs aufeinanderfolgenden Alpha-Zerfallsprozessen gelang es, das Element im Rahmen von Experimenten in der RIKEN Radioisotope Beam Factory (RIBF) durch Verbindungen zu bekannten Tochternukliden eindeutig zu bestimmen. Auf Grundlage dieser bahnbrechenden Ergebnisse wird Japan nun Anspruch auf die Namensrechte des Elements erheben.

Die Suche nach überschweren Elementen, die nicht natürlich auftreten und im Rahmen von Experimenten erst produziert werden müssen, ist ein sehr mühsamer Prozess. Seit Entdeckung des ersten Elements im Jahre 1940 wetteifern Länder darum, weitere derartige Elemente künstlich herzustellen. Zunächst entdeckten Amerikaner die Elemente 93 bis 103. Gemeinsam entdeckten Russen und Amerikaner dann die Elemente 104 bis 106, Deutsche die Elemente 107 bis 112 und Russen und Amerikaner wiederum gemeinsam die Elemente 114 und 116.

Forscher Kosuke Morita und sein RNC-Team sind nun dafür verantwortlich, dass Japan das erste Land in ganz Asien ist, das ein chemisches Element benennen darf. Mithilfe eines speziell angefertigten gasgefüllten Rückstoßkern-Ionentrenners (GARIS), der zur Erkennung von Reaktionsprodukten an einen positionsempfindlichen Halbleiterdetektor gekoppelt war, suchte Morita viele Jahre nach dem Element. Am 12. August trugen seine Experimente Früchte: Zinkionen kollidierten mit einer dünnen Bismut-Schicht und produzierten dabei ein sehr schweres Ion, worauf sechs konsekutive Alpha-Zerfallsprozesse folgten, die als Produkte eines Isotops des 113. Elements identifiziert wurden.

Obwohl Moritas Team das Element 113 bereits bei Experimenten in den Jahren 2004 und 2005 entdeckt hatte, traten bei den damaligen Ergebnissen nur vier Zerfallsprozesse auf - gefolgt von einer spontanen Kernspaltung von Dubnium-262 (Element 105). Es ist bekannt, dass das Isotop Dubnium-262 durch Alpha-Zerfall gespalten wird, der Vorgang trat allerdings nicht ein. Da es sich bei den damaligen Endprodukten um keine bekannten Nukleide handelte, wurden auch keine Namensrechte erteilt. Die bei diesem Mal beobachtete Kettenreaktion erfolgt entlang der alternativen Alpha-Route: Alle gesammelten Daten deuten darauf hin, dass Dubnium zunächst in Lawrencium und schließlich in Mendelevium zerfällt. Der Zerfall von Dubnium-262 in Lawrencium-258 ist ein bekannter Prozess und beweist somit eindeutig, dass Element 113 der Ausgangspunkt der Kettenreaktion ist.

In Kombination mit den früheren Ergebnissen scheint sich das Team mit seiner bahnbrechenden Entdeckung nun die Namensrechte an diesem Element sichern zu können. ?Wir haben 9 Jahre lang nach Daten gesucht, um das Element 113 zweifelsfrei zu bestimmen. Und jetzt, da wir es endlich geschafft haben, fühlt es sich so an, als fiele eine riesige Last von unseren Schultern", so Morita. ?Ich möchte mich bei allen beteiligten Forschern und Mitarbeitern bedanken, die immer daran geglaubt haben, dass das Element 113 uns gehören wird. Als Nächstes werden wir uns mit Element 119 und weiteren Elementen befassen."

Quelle: RIKEN (ots)