Eine russisch-amerikanische Forschergruppe hat erstmals das Element 118, das bisher schwerste aller bekannten Elemente nachgewiesen und im Labor erzeugt. Die von den Forschern beobachteten Zerfallsmuster deuten darauf hin, dass es im Bereich der superschweren Elemente eine Art „Insel der Stabilität“ geben könnte, in der einige Isotope stabiler sind und nicht so extrem schnell zerfallen wie andere in diesem Bereich des Periodensystems.
In dem Experiment, durchgeführt am JINR U400 Cyclotron des russischen Nuklearforschungsinstituts (JINR) in Dubna, beschossen die Forscher ein Ziel aus Kalifornium mit Kalziumatomen. Dieser Beschuss erzeugte drei Atome des Elements 118, die anschließend durch mehrfache Abgabe eines Heliumkerns, den so genannten Alpha-Zerfall, erst zum Element 116, dann zu Element 114 zerfielen. Damit hat das Team aus Wissenschaftlern des amerikanischen Lawrence Livermore National Laboratory und des russischen Nuklearforschungsinstituts JINR jetzt bereits fünf neue superschwere Elemente entdeckt und nachgewiesen. Über ihre Ergebnisse berichten sie im Fachmagazin Physical Review C.
Die Wissenschaftler vermuten, dass es sich bei Element 118 um ein Edelgas handelt, das im Periodensystem unter dem radioaktiven Gas Radon steht. „Das ist ein ziemlicher Durchbruch für die Wissenschaft“, erklärt Tomas Diaz de la Rubia, Direktor am Lawrence Livermore National Laboratory. „Wir haben ein neues Element entdeckt, das uns einen weiteren Einblick in die Zusammensetzung des Universums gibt.“
Insel der Stabilität im Zerfallsmeer
„Die Zerfallseigenschaften aller Isotope, die wir bisher produziert haben, zeichnen das Bild einer Art ‚Insel der Stabilität’“, erklärt Ken Moody vom Lawrence Livermore National Laboratory. „Es deutet darauf hin, dass wir Glück haben könnten, wenn wir versuchen, noch schwerer zu werden.“ Die “Insel der Stabilität” ist eine Bezeichnung aus der Nuklearphysik, die die Möglichkeit beschreibt, das bestimmte Elemente besonders stabile „magische“ Anzahlen von Protonen und Neutronen besitzen könnten. Dadurch wären einige Isotope der normalerweise sehr instabilen Transuranischen Elemente – aller Elemente mit den Ordnungszahlen oberhalb von 92 – stabiler als andere und würden langsamer zerfallen.
“Die Welt ist aus rund 90 Elementen zusammengesetzt”, so Moody.” Alles weitere, das wir über das Periodensystem lernen können, ist aufregend, denn es kann uns erklären, warum die Welt hier ist und woraus sie besteht.“ Zukünftig will das russisch-amerikanische Forscherteam damit fortfahren, die Region nahe der postulierten „Insel der Stabilität“ zu erkunden. Im Jahr 2007 wollen sie nach dem Element 120 suchen, dafür planen sie, ein Plutoniumziel mit Eisenisotopen zu beschießen. „Die Schwerelemente-Community wird weiter nach neuen Elementen suchen, bis die Grenze der nuklearen Stabilität gefunden ist“, so Mark Stoyer vom LLNL. „Wir erwarten, diese Grenze zu finden.“
(Lawrence Livermore National Laboratory, 17.10.2006 – NPO)
