Digital Tהינק Tקרסול (DTT)

מדענים הצליחו לגלות כמה מאפיינים של איינשטיין

המעבדה הלאומית לורנס ברקלי (LBNL) הצליחה לבצע את המדידות הראשונות של אורך הקשר האטומי של איינשטיין לְבַצֵעַ. זהו אחד המאפיינים הבסיסיים של האינטראקציה של היסוד עם אטומים ומולקולות אחרים. למרות ש איינשטיין התגלה לפני 70 שנה, לא ידוע הרבה על כך. הסיבה לכך היא שהרכיב קשה מאוד להשגה ורדיואקטיבי ביותר.

איינשטיין התגלה בשנת 1952 על ידי אלברט ג'יורזו בשרידי פיצוץ פצצה תרמו-גרעינית. במהלך הפיצוץ, הגרעין של 238U לוכד 15 נויטרונים ונוצר 253U, אשר לאחר פליטתם של 7 אלקטרונים הופך ל- 253E.
לצוות המדעי, בראשות פרופסור רבקה אברג'ל מ- LBNL וסטוש קוזימור מהמעבדה הלאומית לוס אלמוס, היו פחות מ -250 ננוגרם מהיסוד.

"על איינשטיין לא ידוע במיוחד. זה די הישג שהורשנו לעשות מחקר על כך בכימיה אנאורגנית. זה חשוב מכיוון שיש לנו עכשיו הבנה טובה יותר של האופן בו אינשטייןניום מתנהג ויכולים להשתמש בידע זה לפיתוח חומרים חדשים וטכנולוגיות חדשות. לא בהכרח עם איינשטייןאלא גם עם אקטינידים אחרים. תהיה לנו הבנה טובה יותר של הטבלה המחזורית של היסודות ", אומר אברג'ל.

החקירות בוצעו במתקני מחקר מודרניים: יציקה מולקולרית במעבדת ברקלי ומקור אור קרינה בסטנפורד סינכרוטרון במעבדה הלאומית למאיצים של SLAC. החוקרים השתמשו ספקטרוסקופיית זוהר und ספיגת רנטגן.

אך לפני שניתן היה לבצע את המחקר, היה צריך לחלץ את איינשטייניום בעצמו. זה לא היה קל. האלמנט יוצר בכור איזוטופ גבוה שטף במעבדה הלאומית Oak Ridge. זהו אחד המקומות הבודדים בעולם בהם ניתן לייצר את איינשטיין. זה נוצר על ידי הפצצת קיור בנויטרונים. זה מעורר שרשרת שלמה של תגובות כימיות. וכאן עלתה הבעיה הראשונה. המדגם היה מזוהם מאוד בקליפורניה. להשיג את הכמות הנכונה של איינשטיין טהור זה קשה ביותר.



צוות המדענים נאלץ לזנוח את התוכנית המקורית לשימוש בקריסטלוגרפיה רנטגן, טכניקה הנחשבת כסטנדרט הזהב לחקר מבנה הדגימות הרדיואקטיביות ביותר. טכניקה זו דורשת דגימה מתכתית גרידא. לפיכך, היה צורך לפתח טכניקת בחינה חדשה המאפשרת את מבנה איינשטיין של דגימה מזוהמת. מדעני לוס אלמוס נחלצו לעזרתם בפיתוח מכשיר מתאים לאיסוף הדגימה.

מאוחר יותר הריקבון של איינשטיין להשתלט. המדענים השתמשו ב- 254, אחד האיזוטופים היציבים יותר, עם מחצית חיים של 276 ימים. הם הספיקו לערוך רק חלק מהניסויים המתוכננים כאשר המגפה פרצה והמעבדה נסגרה. עד שהמדענים הצליחו לחזור לשם, רוב היסוד כבר דעש.

ובכל זאת, הם הצליחו למדוד את אורך הקשרים האטומיים ולקבוע כמה מאפיינים של איינשטניום שהיו שונים מאלה של השאר. אקטינידים מובחנים. "קביעת אורכי הקשר אינה נשמעת מעניינת במיוחד, אך זה הדבר הראשון שמדענים החוקרים כיצד מתכות משתלבות עם מולקולות אחרות רוצות לדעת. איזה סוג של אינטראקציות כימיות מתרחשות כאשר האטום הנחקר משתלב עם אחרים ", אומר אברג'ל.

ברגע שנדע כיצד האטומים יסדרו את עצמם במולקולה המכילה איינשטיין, אנו יכולים לחפש את התכונות הכימיות של אותן מולקולות שמעניינות אותנו. זה גם מאפשר לנו לקבוע מגמות בטבלה המחזורית של האלמנטים. עם נתונים כאלו זמינים, אנו מבינים טוב יותר כיצד כל האקטינידים מתנהגים. ויש לנו אלמנטים והאיזוטופים שלהם שימושיים ברפואה גרעינית או בייצור אנרגיה, מסביר פרופסור אברג'ל.



הגילוי יאפשר לנו גם להבין מה נמצא מעבר לטבלה המחזורית הנוכחית ויכול להקל על גילוי אלמנטים חדשים. עכשיו אנחנו באמת מתחילים להבין טוב יותר מה קורה כשאנחנו לקראת סוף הטבלה המחזורית. אנו יכולים גם לתזמן ניסויים באינשטיין בכדי לגלות אלמנטים נוספים. לדוגמא, האלמנטים שלמדנו להכיר בעשר השנים האחרונות, כגון הטנא, התגלו בעזרת ברקל. אם נוכל להשיג מספיק איינשטיין טהור, נוכל להשתמש באלמנט זה כיעד בניסויים שיוצרים אלמנטים חדשים. בואו ניגש לאי היציבות המחושב תיאורטית בצורה כזו. אי היציבות הזה הוא השטח המחושב תיאורטית של טבלה מחזורית, בהם אלמנטים עליים כבדים יכולים להתקיים במשך דקות או אולי אפילו ימים, בניגוד לאלמנטים הקיימים העל-כבדים הקיימים כיום, שזמני הריקבון שלהם נספרים במיקרו-שניות.