Η εποχή της ραδιενέργειας

1
Η
Υδρογόνο
2
Ηe
Ήλιο
3
Li
Λίθιο
4
Be
Βηρύλιο
5
B
Βόριο
6
C
Άνθρακας
7
N
Άζωτο
8
O
Οξυγόνο
9
F
Φθόριο
10
Ne
Νέον
11
Na
Νάτριο
12
Mg
Μαγνήσιο
13
Al
Αργίλιο
14
Si
Πυρίτιο
15
P
Φωσφόρος
16
S
Θείο
17
Cl
Χλώριο
18
Ar
Αργό
19
K
Κάλιο
20
Ca
Ασβέστιο
21
Sc
Σκάνδιο
22
Ti
Τιτάνιο
23
V
Βανάδιο
24
Cr
Χρώμιο
25
Mn
Μαγγάνιο
26
Fe
Σίδηρος
27
Co
Κοβάλτιο
28
Ni
Νικέλιο
29
Cu
Χαλκός
30
Zn
Ψευδάργυρος
31
Ga
Γάλλιο
32
Ge
Γερμάνιο
33
As
Αρσενικό
34
Se
Σελήνιο
35
Br
Βρώμιο
36
Kr
Κρυπτό
37
Rb
Ρουβίδιο
38
Sr
Στρόντιο
39
Y
Ύτριο
40
Zr
Ζιρκόνιο
41
Nb
Νιόβιο
42
Mo
Μολυβδένιο
43
Tc
Τεχνήτιο
44
Ru
Ρουθήνιο
45
Rh
Ρόδιο
46
Pd
Παλλάδιο
47
Ag
Άργυρος
48
Cd
Κάδμιο
49
In
Ίνδιο
50
Sn
Κασσίτερος
51
Sb
Αντιμόνιο
52
Te
Τελλούριο
53
I
Ιώδιο
54
Xe
Ξένο
55
Cs
Καίσιο
56
Ba
Βάριο
 
*
Λανθανίδες
72
Hf
Χάφνιο
73
Ta
Ταντάλιο
74
W
Βολφράμιο
75
Re
Ρήνιο
76
Os
Όσμιο
77
Ir
Ιρίδιο
78
Pt
Λευκόχρυσος
79
Au
Χρυσός
80
Hg
Υδράργυρος
81
Tl
Θάλλιο
82
Pb
Μόλυβδος
83
Bi
Βισμούθιο
84
Po
Πολώνιο
85
At
Άστατο
86
Rn
Ραδόνιο
87
Fr
Φράνκιο
88
Ra
Ράδιο
 
**
Ακτινίδες
104
Rf
Ραδερφόρντιο
105
Db
Ντούμπνιο
106
Sg
Σημπόργκιο
107
Bh
Μπόριο
108
Hs
Χάσιο
109
Mt
Μαϊτνέριο
110
Ds
Νταρμστάντιο
111
Rg
Ρεντγκένιο
112
Cn
Κοπερνίκιο
113
Uut
Ununtrium
114
Fl
Flerovium
115
Uup
Ununpentium
116
Lv
Livermorium
117
Uus
Ununseptium
118
Uuo
Ununoctium
 
*
Λανθανίδες
57
La
Λανθάνιο
58
Ce
Δημήτριο
59
Pr
Πρασεοδύμιο
60
Nd
Νεοδύμιο
61
Pm
Προμήθειο
62
Sm
Σαμάριο
63
Eu
Ευρώπιο
64
Gd
Γαδολίνιο
65
Tb
Τέρβιο
66
Dy
Δυσπρόσιο
67
Ho
Όλμιο
68
Er
Έρβιο
69
Tm
Θούλιο
70
Yb
Υττέρβιο
71
Lu
Λουτήτιο
 
**
Ακτινίδες
89
Ac
Ακτίνιο
90
Th
Θόριο
91
Pa
Πρωτακτίνιο
92
U
Ουράνιο
93
Np
Ποσειδώνιο
94
Pu
Πλουτώνιο
95
Am
Αμερίκιο
96
Cm
Κιούριο
97
Bk
Μπερκέλιο
98
Cf
Καλιφόρνιο
99
Es
Αϊνστάνιο
100
Fm
Φέρμιο
101
Md
Μεντελέβιο
102
No
Νομπέλιο
103
Lr
Λωρένσιο

Στη σύγχρονη περίοδο, οι επιστήμονες δεν προσπαθούν πλέον να εντοπίσουν την ύπαρξη κάποιων νέων χημικών στοιχείων σε ορυκτά, αλλά προσπαθούν, με τις πυρηνικές τεχνικές που έχουν στη διάθεσή τους, να δημιουργήσουν νέους, σχετικά σταθερούς, πυρήνες στοιχείων που δεν απαντούν στο φυσικό περιβάλλον.

Ραδόνιο Rn

Το 1900, ο Γερμανός φυσικός Friendrich Ernst Dorn (1848-1916), μελετώντας το ράδιο που είχε ανακαλύψει το ζεύγος Curie, διαπίστωσε ότι όχι μόνο εκπέμπει ακτινοβολία, αλλά παράγει και ένα αέριο που ήταν και το ίδιο ραδιενεργό. Το αέριο ονομάσθηκε εκπομπή ραδίου, αρχικά, αλλά όταν μελετήθηκε καλύτερα διαπιστώθηκε ότι είναι ένα ευγενές αέριο, το έκτο κατά σειρά, και ονομάσθηκε ραδόνιο.

Ευρώπιο Eu

Μέχρι τότε ήταν γνωστά ένδεκα χημικά στοιχεία της σειράς των σπάνιων γαιών, αλλά ο κατάλογος δεν είχε εξαντληθεί ακόμη. Ο Γάλλος χημικός Eugene-Anatole Demarcay (1852-1903) απομόνωσε ένα δωδέκατο, το οποίο ονόμασε ευρώπιο, προς τιμήν της Ευρώπης.

Λουτέτσιο Lu

Ο ρυθμός ανακάλυψης νέων στοιχείων είχε παρουσιάσει μείωση εδώ και αρκετό καιρό, τουλάχιστον για τα μη ραδιενεργά στοιχεία. Μέχρι εκείνη την εποχή, είχαν απομονωθεί δεκατρία στοιχεία από σπάνιες γαίες, αλλά η ομάδα δεν είχε εξαντληθεί.

Το 1907 ο Γάλλος χημικός Georges Urbain (1872-1938) εντόπισε το δέκατο τέταρτο στοιχείο της σειράς και το ονόμασε λουτέτσιο, από το όνομα της ρωμαϊκής πόλης Lutetia (πόλη του φωτός),που υπήρχε στο σημείο όπου είναι χτισμένο σήμερα το Παρίσι.

Πρωτακτίνιο Pa

Ελάχιστα από τα προϊόντα της ραδιενεργού διασπάσεως του ουρανίου και του θορίου ήταν νέα στοιχεία. Όταν ο Σόντυ διατύπωσε την θεωρία των ισοτόπων (1913), διαπιστώθηκε ότι οι νέες αυτές ουσίες ήταν στην πραγματικότητα ισότοπα ήδη γνωστών στοιχείων.

Το 1917 όμως, ο Γερμανός φυσικοχημικός Otto Hahn (1879-1968) και μια συνεργάτιδά του, η Αυστριακή φυσικός Lise Meitner (1878-1968), ανακάλυψαν ένα πραγματικά νέο στοιχείο, το οποίο μεταστοιχειωνόταν σε ακτίνιο. Γι’ αυτό το ονόμασαν πρωτακτίνιο.

Αποδείχθηκε ότι ήταν το στοιχείο με ατομικό αριθμό 91, ένα από τα επτά στοιχεία που παρέμεναν άγνωστα όταν ο Moseley (Henry Gwyn Jeffreys Moseley, 1887 – 1915) είχε διατυπώσει την θεωρία του ατομικού αριθμού. Έτσι τα άγνωστα στοιχεία μειώθηκαν σε 6.

Ρήνιο, Re

Το 1925, δύο Γερμανοί χημικοί, ο Walter Karl Friendrich Noddack (1893-1960) και η Ida Eva Tacke (1896-), εντόπισαν ένα νέο στοιχείο με ατομικό αριθμό 75 και το ονόμασαν ρήνιο, από το όνομα του ποταμού Ρήνου.

Αν και δεν το ήξεραν τότε, ο Noddack και η Tacke είχαν ανακαλύψει το ογδοηκοστό πρώτο και τελευταίο στοιχείο που έχει σταθερά ισότοπα. Τώρα παρέμεναν άγνωστα τέσσερα στοιχεία ανάμεσα στο υδρογόνο και το ουράνιο, με ατομικούς αριθμούς 43, 61, 85 και 87. Από αυτά, τα στοιχεία 85 και 87 έπρεπε να είναι ραδιενεργά, ενώ δεν υπήρχε λόγος να ισχύει το ίδιο για τα στοιχεία 43 και 61.

Ταυτόχρονα με την ανακάλυψη του ρηνίου, οι Noddack και Tacke ανακοίνωσαν και την ανακάλυψη του στοιχείου 43. Ονόμασαν το στοιχείο αυτό μασούριο, από μια περιοχή της ανατολικής Γερμανίας, αλλά σε αυτήν την περίπτωση οι παρατηρήσεις τους ήταν εσφαλμένες.

Τεχνήτιο, Tc

Εκείνη την εποχή υπήρχαν πλέον μόνο τέσσερα κενά στον περιοδικό πίνακα των στοιχείων ανάμεσα στον ατομικό αριθμό 1 (υδρογόνο) και τον ατομικό αριθμό 92 (ουράνιο). Ήταν τα στοιχεία με αριθμό 43,61,85 και 87. Ο Noddack και οι συνεργάτες του, που είχαν ανακαλύψει το ρήνιο, πίστευαν ότι είχαν ανακαλύψει και το στοιχείο με αριθμό 43, αλλά στην συνέχεια αποδείχθηκε ότι είχαν κάνει λάθος.

Ο Ιταλός φυσικός Emilio Gino Segre (1905-1989) προσπάθησε να λύσει το πρόβλημα με διαφορετικό τρόπο. Επειδή το θεώρησε πολύ απίθανο να εντοπίσει το στοιχείο στον φλοιό της Γης, σκέφτηκε ότι θα μπορούσε ίσως να το παρασκευάσει τεχνητά.

Ο Fermi είχε ήδη βομβαρδίσει στοιχεία με νετρόνια, παράγοντας έτσι άλλα στοιχεία με ατομικό αριθμό αυξημένο κατά μία μονάδα. Έτσι, με τον βομβαρδισμό μολυβδενίου (που είναι το στοιχείο με αριθμό 42), θα μπορούσαν ίσως να παραχθούν ανιχνεύσιμες ποσότητες του άγνωστου στοιχείου 43.

Το 1937 ο Segre βομβάρδισε μολυβδένιο με δευτερόνια, δηλαδή με πυρήνες υδρογόνου-2. Το δευτερόνιο αποτελείται από ένα πρωτόνιο και ένα νετρόνιο και ο δεσμός ανάμεσα στα δύο σωματίδια είναι μάλλον χαλαρός.

Αν ένα δευτερόνιο πλησιάσει έναν πυρήνα, το θετικό φορτίο του πυρήνα θα απωθήσει το επίσης θετικό πρωτόνιο, αποσπώντας το από το νετρόνιο και εκτρέποντάς το από την πορεία του. Το ουδέτερο νετρόνιο όμως δεν θα επηρεασθεί από την άπωση και θα προσκρούσει στον πυρήνα.

Ο Αμερικανός φυσικός Robert Oppenheimer (1904-1967) είχε αποδείξει ότι ο βομβαρδισμός με δευτερόνια είναι ισοδύναμος με τον βομβαρδισμό με νετρόνια. Γιατί όμως οι φυσικοί δεν χρησιμοποιούσαν από την αρχή νετρόνια; Διότι το δευτερόνιο, λόγω του φορτίου του, μπορεί να επιταχυνθεί από ένα κύκλοτρο και να αποκτήσει υψηλή ενέργεια, κάτι που δεν μπορεί να γίνει με το νετρόνιο.

Ο Segre ανέλυσε το βομβαρδισμένο μολυβδένιο και πραγματικά απομόνωσε μια πολύ μικρή ποσότητα ενός στοιχείου που οι χημικές του ιδιότητες έδειχναν ότι είναι το στοιχείο με ατομικό αριθμό 43. Ήταν το πρώτο στοιχείο που σχηματίσθηκε εξ’ ολοκλήρου εργαστηριακά, αντί να ανακαλυφθεί στη φύση και γι’ αυτό ονομάσθηκε τεχνήτιο.

Γρήγορα αποδείχθηκε ότι κανένα από τα ισότοπα του τεχνητίου δεν ήταν σταθερό. Ήταν όλα ραδιενεργά και το τεχνήτιο είναι το απλούστερο στοιχείο που δεν έχει σταθερά ισότοπα. Το πιο σταθερό από τα ισότοπά του, το τεχνήτιο-97 έχει χρόνο υποδιπλασιασμού 2.600.000 χρόνια.

Αυτό το χρονικό διάστημα δεν είναι αρκετά μεγάλο ώστε να έχει διατηρηθεί στο έδαφος το τεχνήτιο που πιθανόν υπήρχε, κατά τον σχηματισμό της Γης. Γι’ αυτό και δεν είχε εντοπισθεί ποτέ στην φύση και ο Noddack, που είχε πιστέψει ότι το εντόπισε, πρέπει οπωσδήποτε να είχε κάνει λάθος.

Φράγγιο, Fr

Μόνο τρία στοιχεία παρέμεναν άγνωστα: τα στοιχεία με ατομικούς αριθμούς 61, 85 και 87. Το 1939, η Γαλλίδα φυσικός Marguerite Perey (1909-1975), ενώ εργαζόταν με το ραδιενεργό στοιχείο ακτίνιο, ανακάλυψε έναν τύπο ακτινοβολίας β η οποία δεν αντιστοιχούσε σε κανένα γνωστό ισότοπο.

Εντόπισε την προέλευσή της και διαπίστωσε ότι προέρχεται από την διάσπαση ενός ισοτόπου του στοιχείου με ατομικό αριθμό 87. Το ονόμασε φράγκιο, προς τιμήν της πατρίδας της (francium-France).

Όπως αποδείχθηκε, το πιο σταθερό ισότοπο του στοιχείου είναι το φράγκιο-223, το οποίο έχει χρόνο υποδιπλασιασμού μόνο 22 λεπτά. Από όλα τα στοιχεία ανάμεσα στο υδρογόνο και το ουράνιο, το φράγκιο είναι το μοναδικό που δεν έχει ούτε ένα ισότοπο με χρόνο υποδιπλασιασμού μεγαλύτερο από μισή ώρα.

Άστατο, At

Το 1940, ο Segre, ο επιστήμονας που είχε παρασκευάσει το τεχνήτιο (1937) πραγματοποίησε πειράματα στη διάρκεια των οποίων βομβάρδισε βισμούθιο (το στοιχείο με ατομικό αριθμό 83) με σωματίδια α.

Αν ένα σωματίδιο α συναντούσε έναν πυρήνα βισμουθίου και παρέμενε προσκολλημένο σε αυτόν, ή ακόμη και αν στη συνέχεια εκπεμπόταν ένα νετρόνιο, το βισμούθιο θα είχε αποκτήσει δύο πρωτόνια επιπλέον και το αποτέλεσμα θα ήταν το άγνωστο ως τότε στοιχείο με ατομικό αριθμό 85.

Αυτή η πυρηνική αντίδραση πραγματοποιήθηκε το 1940, αλλά τα πειράματα διακόπηκαν από τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο και τα αποτελέσματά τους δεν στάθηκε δυνατό να επιβεβαιωθούν παρά μόνο μετά το τέλος του πολέμου.

Το νέο στοιχείο ήταν πολύ ασταθές. Το πιο μακρόβιο ισότοπό του είχε χρόνο υποδιπλασιασμού μόλις 8,3 ωρών. Έτσι ονομάσθηκε άστατο (astatine, από την αντίστοιχη ελληνική λέξη). Το άστατο ανήκει στην ομάδα των αλογόνων.

Μετά την ανακάλυψη του αστάτου, απέμεινε μόνο ένα κενό σε ολόκληρο το περιοδικό σύστημα, από το στοιχείο με ατομικό αριθμό 1 (υδρογόνο) έως το στοιχείο με ατομικό αριθμό 94 (πλουτώνιο) και αυτό ήταν το στοιχείο με ατομικό αριθμό 61.

Ποσειδώνιο Np – Πλουτώνιο Pu

Το 1940, οι Αμερικανοί φυσικοί Edwin Mattison McMillan (1907-) και Philip Hauge Abelson (1913-), μελετώντας ουράνιο που είχε βομβαρδισθεί με νετρόνια, ανίχνευσαν εκπομπή σωματιδίων β, με χρόνο υποδιπλασιασμού 2,3 ημέρες. Εντόπισαν την προέλευσή του και στις 8 Ιουνίου 1940 ανακοίνωσαν ότι είχαν ανακαλύψει ίχνη του στοιχείου με ατομικό αριθμό 93.

Αφού το ουράνιο είχε πάρει το όνομά του από τον πλανήτη Ουρανό (1789), το νέο στοιχείο που βρίσκεται μια θέση μετά το ουράνιο, ονομάσθηκε ποσειδώνιο, από το όνομα του Ποσειδώνα, του αμέσως μετά τον Ουρανό πλανήτη του Ηλιακού Συστήματος.

Το ισότοπο του ποσειδωνίου που είχε ανακαλυφθεί, εξέπεμπε σωματίδια β. Με αυτήν την πυρηνική αντίδραση «κέρδιζε» μια μονάδα ατομικού αριθμού, με αποτέλεσμα να παράγεται το στοιχείο με ατομικό αριθμό 94, το οποίο ονομάσθηκε πλουτώνιο, από το όνομα του πλανήτη Πλούτωνα. Σε αυτές τις έρευνες, σημαντική ήταν η συνεισφορά του Αμερικανού φυσικού Glenn Theodore Seaborg (1912-1999).

Το ποσειδώνιο και το πλουτώνιο ήταν τα πρώτα υπερουράνια στοιχεία που ανακαλύφθηκαν. Σύντομα θα ακολουθούσαν και άλλα.

Ο Seaborg επισήμανε ότι τα υπερουράνια στοιχεία ανήκουν σε μια σειρά ανάλογη με τη σειρά των στοιχείων των σπάνιων γαιών. Υπάρχουν δεκαπέντε στοιχεία που αρχίζουν με το λανθάνιο (ατομικός αριθμός 57) και τελειώνουν με το λουτέτσιο (ατομικός αριθμός 71), περιλαμβάνοντας και το άγνωστο ακόμη στοιχείο με ατομικό αριθμό 61.

Αυτά τα στοιχεία ονομάσθηκαν λανθανίδες, από το όνομα του πρώτου μέλους της σειράς. Η δεύτερη ομάδα σχηματίζεται από τα δεκαπέντε στοιχεία που αρχίζουν με το ακτίνιο (ατομικός αριθμός 89) και τελειώνουν με το στοιχείο με ατομικό αριθμό 103, τα οποία ονομάσθηκαν ακτινίδες. Έξι ακτινίδες ήταν γνωστές και οι υπόλοιπες εννέα άγνωστες.

Για τις μελέτες τους σχετικά με τα υπερουράνια στοιχεία, ο McMillan και ο Seaborg τιμήθηκαν από κοινού με το Βραβείο Νομπέλ Χημείας το 1951.

Αμερίκιο Am - Κιούριο Cm

Μετά την απομόνωση του πλουτωνίου από τον Seaborg και τον McMillan, ήταν πλέον εμφανές ότι μπορεί να υπάρχουν και άλλα στοιχεία, με ακόμη μεγαλύτερο ατομικό αριθμό. Ο Seaborg αφοσιώθηκε στην παρασκευή τέτοιων στοιχείων, βομβαρδίζοντας με υποατομικά σωματίδια, στοιχεία με πυρήνα μεγάλης μάζας.

Το 1944, ο Seaborg και οι συνεργάτες του βομβάρδισαν πλουτώνιο με νετρόνια και με σωματίδια α και παρασκεύασαν έτσι το αμερίκιο, με ατομικό αριθμό 95 και το κιούριο με ατομικό αριθμό 96. Το πρώτο στοιχείο ονομάσθηκε έτσι προς τιμήν της Αμερικής και το δεύτερο προς τιμήν του Pierre και της Marie Curie.

Προμήθειο Pm

Ήδη είχαν ανακαλυφθεί τέσσερα στοιχεία με ατομικό αριθμό μεγαλύτερο από αυτόν του ουρανίου, υπήρχε όμως ακόμη μια κενή θέση στον περιοδικό πίνακα πριν από το ουράνιο. Αντιστοιχούσε στο στοιχείο με ατομικό αριθμό 61, το οποίο αντιστοιχούσε στις λανθανίδες.

Το 1945, μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Αμερικανό χημικό Charles DuBois Coryell (γενν.1912) ανακάλυψε το στοιχείο με ατομικό αριθμό 61 ανάμεσα στα παράγωγα σχάσεως του ουρανίου. Το πιο σταθερό ισότοπο του στοιχείου έχει χρόνο υποδιπλασιασμού 17,7 έτη.

Το στοιχείο ονομάσθηκε τελικά προμήθιο, επειδή όπως ο τιτάνας Προμηθέας της ελληνικής μυθολογίας είχε κλέψει την φωτιά από το πυρηνικό «καμίνι» του Ηλίου, έτσι και το προμήθιο είχε ανακαλυφθεί μέσα στο πυρηνικό «καμίνι» των διασπασμένων ατόμων ουρανίου.

Μπερκέλιο Bk – Καλιφόρνιο Cf

Το κιούριο με ατομικό αριθμό 96 που συντέθηκε από τον Seaborg και τους συνεργάτες του, παρέμεινε επί πέντε χρόνια το πιο πολύπλοκο γνωστό άτομο.

Το 1949 δημιουργήθηκαν τα στοιχεία με ατομικούς αριθμούς 97 και 98. Επειδή η διαδικασία πραγματοποιήθηκε στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλυ, το στοιχείο 97 ονομάσθηκε μπερκέλιο και το στοιχείο 98 ονομάσθηκε καλιφόρνιο.

Αϊνσταϊνιο Es – Φέρμιο Fm

Ο Seaborg και η ομάδα του εξακολούθησαν να παρασκευάζουν όλο και πιο πολύπλοκα άτομα, τα οποία στη συνέχεια βομβάρδιζαν με μικρούς ατομικούς πυρήνες. Μερικοί από αυτούς προσκολλώνταν στον πολύπλοκο πυρήνα του βομβαρδιζόμενου ατόμου, με αποτέλεσμα να σχηματίζονται ακόμη βαρύτερα άτομα.

Το 1952 όμως, σχηματίσθηκαν πολύπλοκα άτομα κατά έναν νέο τρόπο. Η τρομακτική ενέργεια της θερμοπυρηνικής βόμβας που εξερράγη σε μια ατόλη του Ειρηνικού Ωκεανού εξανάγκασε πυρήνες να συντηχθούν και έτσι σχηματίσθηκαν άτομα ακόμη βαρύτερα από το καλιφόρνιο, που ήταν τότε το πιο πολύπλοκο γνωστό άτομο.

Με τον τρόπο αυτό σχηματίσθηκαν και εντοπίσθηκαν τα στοιχεία με ατομικούς αριθμούς 99 και 100. Τα στοιχεία αυτά ονομάσθηκαν, τελικά, αϊνσταϊνιο και φέρμιο, αντίστοιχα, προς τιμήν του Albert Einstein και του Enrico Fermi, ο οποίος είχε πεθάνει μερικούς μήνες προτού πραγματοποιηθεί η εργαστηριακή μελέτη αυτών των στοιχείων.

Μεντελεγέβιο Md

Το 1955 ο Seaborg και η ομάδα του βομβάρδισαν με πρωτόνια μια ποσότητα αϊνσταϊνίου και σχημάτισαν μερικά άτομα του στοιχείου με ατομικό αριθμό 101. Οι ερευνητές ονόμασαν το νέο στοιχείο μεντελεγέβιο, προς τιμήν του Mendeleev, του Ρώσου επιστήμονα που επινόησε το περιοδικό σύστημα των στοιχείων.

Νομπέλιο No

Οι προσπάθειες για σχηματισμό στοιχείων με όλο και μεγαλύτερο ατομικό αριθμό δεν είχαν σταματήσει και το 1958 επιτεύχθηκε νέο ρεκόρ με τον σχηματισμό λίγων ατόμων με ατομικό αριθμό 102. Υπήρξε ορισμένη καθυστέρηση ώσπου να επιβεβαιωθεί η ταυτότητα των νέων ατόμων και, κατόπιν, το στοιχείο ονομάσθηκε νομπέλιο, προς τιμήν του Alfred Nobel

Λωρένσιο Lr

Η προσπάθεια για την παραγωγή όλο και πιο πολύπλοκων ατόμων δεν σταμάτησε. Το 1961 οι επιστήμονες κατόρθωσαν να σχηματίσουν μερικά άτομα του στοιχείου με ατομικό αριθμό 103, το οποίο ονομάσθηκε λωρένσιο, προς τιμήν του Ernest Lawrence, του φυσικού που είχε επινοήσει το κύκλοτρο και ο οποίος είχε πεθάνει τρία χρόνια πριν. Με το λωρένσιο ανακαλύφθηκε και το τελευταίο στοιχείο της σειράς των ακτινιδών. Τώρα υπήρχαν 14 ακτινίδες, όπως υπήρχαν και 14 λανθανίδες.

Ραδερφόρντιο Rf

Το 1964, τόσο οι Σοβιετικοί όσο και οι Αμερικανοί ερευνητές ανακοίνωσαν τον σχηματισμό ατόμων του στοιχείου με ατομικό αριθμό 104. Στην περίπτωση αυτή, υπήρξε μια διαμάχη σχετικά με την προτεραιότητα της ανακάλυψης και το όνομα του νέου στοιχείου.

Οι Σοβιετικοί το ονόμασαν κουρτσατόβιο, προς τιμήν του Kurchatov (Igor Vasilievich Kurchatov, 1903-1960), του επιστήμονα που ήταν επικεφαλής της ομάδας η οποία κατασκεύασε την σοβιετική πυρηνική βόμβα. Οι Αμερικανοί το ονόμασαν ραδερφόρντιο προς τιμήν του Ernest Rutherford.

Δούβνιο, Db

Η ανακάλυψη του δουβνίου αναφέρθηκε για πρώτη φορά το 1968 από το Ινστιτούτο Πυρηνικών Ερευνών (Joint Institute for Nuclear Research, JINR) στη Δούβνα της, τότε Σοβιετικής Ένωσης. Οι ερευνητές βομβάρδισαν άτομα αμερίκιου-243 με ιόντα νέου-22, σχηματίζοντας σύμφωνα με τους υπολογισμούς τους, τα ισότοπα 260Db ή 261Db, κατά την αντίδραση:

reaction_1

Δύο χρόνια αργότερα, μια ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον Albert Ghiorso στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Μπέρκλεϋ των ΗΠΑ, συνέθεσε το στοιχείο 260Db, μέσω βομβαρδισμού του καλιφόρνιου-249 με ιόντα αζώτου-15, σύμφωνα με την αντίδραση:

reaction_2

Το 1992, η ομάδα εργασίας της IUPAC/IUPAP κατέληξε στο συμπέρασμα, πως η τιμή της ανακάλυψης πρέπει να αποδοθεί από κοινού και στα δύο εργαστήρια, αφού η επιβεβαίωση της σύνθεσης οφείλεται σε αποτελέσματα που προέρχονται και από τα δύο εργαστήρια.

Η Σοβιετική ομάδα πρότεινε για το νέο στοιχείο, το όνομα νηλσμπόριο (nielsbohrium, Ns) προς τιμήν του Δανού πυρηνικού φυσικού Niels Bohr. Η Αμερικάνικη ομάδα, πρότεινε το όνομα χάνιο (hahnium, Ha), προς τιμήν του Γερμανού χημικού Otto Hahn. Συνέπεια αυτού ήταν το όνομα χάνιο να χρησιμοποιείται από τους περισσότερους Αμερικανούς και Δυτικοευρωπαίους επιστήμονες, ενώ το όνομα νηλσμπόριο, από τους Σοβιετικούς και τις χώρες του Ανατολικού Μπλοκ.

Εξ’ αιτίας αυτής της αντιπαράθεσης, η IUPAC υιοθέτησε προσωρινά, την συστηματική ονομασία unnilpentium (Unp), ενώ το 1994, επιχειρώντας να επιλύσει το ζήτημα, πρότεινε το όνομα joliotium (Jl), από τον Γάλλο φυσικό Frédéric Joliot-Curie(1900–1958). Μάλιστα, το όνομα joliotium είχε προταθεί από την Σοβιετική ερευνητική ομάδα για το στοιχείο 102, το οποίο τελικά ονομάστηκε νομπέλιο.

Το ζήτημα τελικά επιλύθηκε το 1997 και το στοιχείο ονομάστηκε δούβνιο, προς τιμήν της, Ρωσικής πλέον πόλης, Δούβνα όπου βρίσκεται το Ινστιτούτο Πυρηνικών Ερευνών. Επιχείρημα της IUPAC ήταν πως το εργαστήριο του Berkeley είχε επανειλημμένως αναγνωρισθεί στην ονομασία των στοιχείων μπερκέλιο, καλιφόρνιο και αμερίκιο.

Σημπόργκιο, Sg

SUPER_HILAC
Ο γραμμικός επιταχυντής βαρέων ιόντων, Super HILAC, του εργαστηρίου Lawrence Berkeley της Καλιφόρνιας, υπό κατασκευή, το 1972

Το στοιχείο 106, σήμερα γνωστό ως σημπόργκιο, δημιουργήθηκε για πρώτη φορά το 1974 στον επιταχυντή Super HILAC στο εργαστήριο Lawrence Berkeley, μέσω συνεργασίας των εργαστηρίων Lawrence Berkeley/Lawrence Livermore, με επικεφαλής τους Albert Ghiorso και E. Kenneth Hulet. Κατάφεραν να παρασκευάσουν το νέο στοιχείο 263Sg μέσω βομβαρδισμού του 249Cf με ιόντα 18O.

Τα εργαστήρια Berkeley/Livermore πρότειναν το όνομα σημπόργκιο (seaborgium) προς τιμήν του Αμερικανού χημικού Seaborg (Glenn Theodore Seaborg, 1912 –1999). Το όνομα αυτό αμφισβητήθηκε από την Διεθνή Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας (International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC) η οποία υιοθέτησε προσωρινά την ονομασία unnilhexium (Unh).

Το 1994, μια επιτροπή της IUPAC, πρότεινε για το στοιχείο 106 το όνομα ραδερφόρντιο (rutherfordium), θέτοντας ταυτόχρονα έναν κανονισμό που έλεγε πως κανένα στοιχείο δεν μπορεί να πάρει το όνομά του από κάποιο εν ζωή πρόσωπο. Παρ’ όλα αυτά το 1997, ως μέρος ενός συμβιβασμού που αφορούσε τα στοιχεία 104 έως 108, το όνομα σημπόργκιο αναγνωρίστηκε διεθνώς.

Μπόριο Bh – Χάσιο Hs - Μαϊτνέριο Mt – Νταρμστάντιο Ds –Ρεντγκένιο Rg- Κοπερνίκιο Cn

UNILAC
Ο, μήκους 120 μέτρων, επιταχυντής σωματιδίων UNIILAC, του Ινστιτούτου Έρευνας Βαρέων Ιόντων, στο Ντάρμσταντ της Γερμανίας

Όλα τα παραπάνω χημικά στοιχεία συντέθηκαν για πρώτη φορά, σε ένα διάστημα 15 ετών, στο Ινστιτούτο Έρευνας Βαρέων Ιόντων (γερμ. Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI), το οποίο ιδρύθηκε το 1969, στην πόλη Ντάρμσταντ της Γερμανίας.

Μπόριο. Η πρώτη αποτελεσματική σύνθεσή του έγινε το 1981, από την ερευνητική ομάδα του GSI,με επικεφαλής τους Peter Armbruster και Gottfried Münzenberg. Η IUPAC αναγνώρισε επίσημα την ανακάλυψη του στοιχείου το 1992.

Η ομάδα πρότεινε για το νέο στοιχείο την ονομασία nielsbohrium με σύμβολο Ns προς τιμήν του Δανού φυσικού Niels Bohr. Η IUPAC όμως υιοθέτησε, ως προσωρινό όνομα του στοιχείου αυτού, το unnilseptium (Uns).

Το 1994, μια επιτροπή της IUPAC πρότεινε το στοιχείο 107 να ονομαστεί bohrium και όχι nielsbohrium, από την στιγμή που δεν υπήρχε το δικαίωμα της χρήσης ολόκληρου του ονόματος ενός επιστήμονα στην ονομασία ενός στοιχείου. Η λύση του ζητήματος μετατέθηκε στην Δανέζικη επιτροπή της IUPAC, η οποία ψήφισε υπέρ του ονόματος bohrium, το οποίο αναγνωρίστηκε διεθνώς το 1997.

Χάσιo. Η σύνθεσή του έγινε το 1984 και αναγνωρίστηκε επίσημα από την IUPAC το 1992, η οποία υιοθέτησε προσωρινά για το στοιχείο 108, την ονομασία unniloctium (Uno). Το όνομα χάσιο (hassium) προτάθηκε το 1992, από την ερευνητική ομάδα του GSI, προερχόμενο από την Λατινική ονομασία του Γερμανικού κρατιδίου Hesse,όπου βρίσκεται το Ινστιτούτο.

Το 1994, μια επιτροπή της IUPAC πρότεινε για το στοιχείο το όνομα hahnium (Hn), γεγονός όμως που προκάλεσε αντιδράσεις από την μεριά της ερευνητικής ομάδας του GSI. Τελικά, η ονομασία hassium (Hs) καθιερώθηκε διεθνώς το 1997.

Μαϊτνέριο. To μαϊτνέριο (meitnerium) συντέθηκε για πρώτη φορά στις 29 Αυγούστου του 1982. Η ομάδα του GSI, βομβάρδισε ένα στόχο βισμουθίου-209 με πυρήνες σιδήρου-58 και ανίχνευσε ένα μοναδικό άτομο του ισοτόπου μαϊτνέριου -266.

Το στοιχείο ήταν προηγουμένως γνωστό ως unnilennium, (Une). Το όνομα μαϊτνέριο προτάθηκε το 1994 από την IUPAC και υιοθετήθηκε επίσημα το 1997, προς τιμήν της Αυστριακής φυσικού Lise Meitner, η οποία συνέβαλλε στην ανακάλυψη του πρωτακτίνιου (με τον Otto Hahn) και στην ανακάλυψη της πυρηνικής σχάσης.

Νταρμστάντιο. Το νταρμστάντιο δημιουργήθηκε στις 9 Νοεμβρίου του 1994. Τέσσερα άτομά του ανιχνεύτηκαν μέσω μιας αντίδρασης πυρηνικής σύντηξης κατά την οποία ο μόλυβδος-208 βομβαρδίστηκε με ιόντα νικελίου-62. Η ομάδα εργασίας των IUPAC/IUPAP αναγνώρισε την ανακάλυψη του στοιχείου από την ερευνητική ομάδα του GSI, το 2001.

Στο νταρμστάντιο δόθηκε αρχικά το προσωρινό όνομα ununnilium (Uun). Η ερευνητική ομάδα του GSI πρότεινε το όνομα νταρμστάντιο (darmstadtium, Ds) για το στοιχείο 110, προς τιμήν της πόλης Darmstadt όπου βρίσκεται το Ινστιτούτο στο οποίο ανακαλύφθηκε. Η ονομασία αυτή εγκρίθηκε από την IUPAP στις 4 Νοεμβρίου του 2011.

Ρεντγκένιο. Το ρεντγκένιο συντέθηκε για πρώτη φορά, στις 8 Δεκεμβρίου του 1994. Παρατηρήθηκε ο σχηματισμός τριών ατόμων του (όλα 272Rg), μέσω ψυχρής σύντηξης μεταξύ ιόντων νικελίου και βισμουθίου, σε γραμμικό επιταχυντή.

Το 2001, η ομάδα εργασίας των IUPAC/IUPAP κατέληξε στο συμπέρασμα, πως οι αποδείξεις για την ανακάλυψη του στοιχείου, ήταν ανεπαρκείς. Η ομάδα του GSI, επανέλαβε την σύνθεση το 2002 και ανίχνευσε τρία ακόμη άτομα του στοιχείου. Με αναφορά τους το 2003, η ομάδα των IUPAC/IUPAP αποφάσισε πως η ερευνητική ομάδα του GSI πρέπει να αναγνωριστεί για την ανακάλυψη αυτή.

Το όνομα ρεντγκένιο (roentgenium, Rg) προτάθηκε από τους ερευνητές, προς τιμήν του Γερμανού φυσικού Röntgen (Wilhelm Conrad Röntgen, 1845–1923), το 2004. Η ονομασία αυτή έγινε δεκτή από την IUPAC στις 4 Νοεμβρίου του 2011. Προηγουμένως, το στοιχείο ήταν γνωστό με την, κατά IUPAC, συστηματική ονομασία των στοιχείων, unununium με σύμβολο Uuu.

Κοπερνίκιο. Το κοπερνίκιο (copernicium) δημιουργήθηκε για πρώτη φορά στις 9 Φεβρουαρίου του 1996, κατά την σύγκρουση πυρήνων ψευδαργύρου-70 και μολύβδου-208, σε ένα επιταχυντή βαρέων ιόντων. Παράχθηκε ένα μοναδικό άτομο κοπερνίκιου, με μαζικό αριθμό 277. Τον Μάιο του, οι ερευνητές του GSI επανέλαβαν επιτυχώς το πείραμα, συνθέτοντας ένα ακόμη άτομο του κοπερνίκιου-277.

Αφότου η IUPAC αναγνώρισε την ανακάλυψη του στοιχείου 112 από την ερευνητική ομάδα του GSI, τους ζήτησε να προτείνουν ένα όνομα για το στοιχείο, που μέχρι τότε είχε την προσωρινή συστηματική ονομασία ununbium. Στις 14 Ιουλίου του 2009, πρότειναν για το στοιχείο το όνομα κοπερνίκιο, με σύμβολο Cp, από τον Κοπέρνικο (Nicolaus Copernicus, 1473 –1543) ώστε να τιμήσουν έναν εξέχων επιστήμονα, ο οποίος άλλαξε την αντίληψή μας για τον κόσμο, όπως δήλωσαν.

Υποδείχθηκε όμως από την IUPAC, πως το σύμβολο Cp, είχε προηγουμένως συνδεθεί με το όνομα κασσιόπειο (cassiopeium), σήμερα γνωστό ως λουτέτσιο (lutetium, Lu). Γι’ αυτό τον λόγο απέρριψε την χρήση του Cp ως συμβόλου, προτρέποντας την ομάδα του GSI να δεχτεί ως σύμβολο για το στοιχείο το Cn. Στις 19 Φεβρουαρίου του 2010, ημέρα συμπλήρωσης 537 χρόνων από τη γέννηση του Κοπέρνικου, η IUPAC έκανε επισήμως δεκτό το προτεινόμενο όνομα και σύμβολο. Η ονομασία εγκρίθηκε επίσης από την Γενική Συνέλευση της Διεθνούς Ένωσης Καθαρής και Εφαρμοσμένης Φυσικής (IUPAP), στις 4 Νοεμβρίου του 2011.

Ununtrium, Uut

Η πρώτη αναφορά στο ununtrium έγινε τον Αύγουστο του 2003, όταν ταυτοποιήθηκε ως προϊόν διάσπασης του ununpentium. Τα αποτελέσματα αυτά δημοσιεύθηκαν την 1η Φεβρουαρίου του 2004, από μια ομάδα που αποτελούταν από Ρώσους επιστήμονες του Ινστιτούτου Πυρηνικών Ερευνών στη Δούβνα της Ρωσίας και Αμερικανούς επιστήμονες του Εργαστηρίου Lawrence Livermore της Καλιφόρνια.

Στις 23 Ιουλίου του 2004, μια ομάδα Ιαπώνων επιστημόνων του Ινστιτούτου Φυσικών και Χημικών Ερευνών της Ιαπώνίας (ιαπωνικά Rikagaku Kenkyūjo, RIKEN) εντόπισε ένα μοναδικό άτομο 278Uut , χρησιμοποιώντας αντίδραση ψυχρής σύντηξης, μεταξύ βισμουθίου-209 και ψευδαργύρου-70. Τα ευρήματά τους δημοσιεύθηκαν στις 28 Σεπτεμβρίου του 2004.

Το στοιχείο με ατομικό αριθμό 113 είναι ιστορικά γνωστό ως εκα-θάλλιο. Το ununtrium (Uut) είναι μια προσωρινή συστηματική ονομασία της IUPAC. Οι ερευνητές αναφέρονται σε αυτό απλά ως στοιχείο 113 ή E113.

Οι Ρώσοι ερευνητές, έχουν προτείνει για το στοιχείο το όνομα Μπεκερέλιο (becquerelium), προς τιμήν του Γάλλου φυσικού Henri Becquerel, ενώ οι Ιάπωνες τα ονόματα τζαπώνιο (japonium) και ρικένιο (rikenium).

Flerovium, Fl

Τον Δεκέμβριο του 1998, επιστήμονες στο Ινστιτούτο Πυρηνικών Ερευνών της Δούβνας, βομβάρδισαν έναν στόχο 244Pu με ιόντα 48Ca δημιουργώντας ένα και μοναδικό άτομο φλερόβιου, το 289Fl. Τα αποτελέσματά τους δημοσιεύθηκαν τον Ιανουάριο του 1999.

Τον Μάρτιο του 1999, η ίδια ομάδα επανέλαβε την αντίδραση, αντικαθιστώντας το 244Pu με 242Pu με σκοπό την παραγωγή άλλων ισοτόπων του στοιχείου. Αυτή τη φορά δημιουργήθηκαν δύο άτομα φλεροβίου τα οποία προσδιορίστηκαν ως 287Fl. Η, τώρα αποδεδειγμένη, ανακάλυψη του φλεροβίου, έγινε τον Ιούνιο του 1999, όταν οι ερευνητές επανέλαβαν την αντίδραση με το 244Pu σχηματίζοντας δύο άτομα του στοιχείου 289Fl.

Η ανακάλυψη του φλεροβίου, ως 287Fl και 286Fl, επιβεβαιώθηκε τον Ιανουάριο του 2009 στο Μπέρκλεϋ της Καλιφόρνια, ενώ του 288Fl και 289Fl, τον Ιούλιο του 2009 στο GSI της πόλης Ντάρμσταντ στη Γερμανία.

Η προσωρινή, κατά IUPAC, συστηματική ονομασία του στοιχείου ήταν ununquadium (Uuq). Η ανακάλυψή του αναγνωρίσθηκε επίσημα από την IUPAC την 1η Ιουνίου του 2012. Η Ρωσική ερευνητική ομάδα επέλεξε να δώσει το όνομα φλερόβιο στο στοιχείο 114, προς τιμήν του Σοβιετικού φυσικού και ιδρυτή του Ρωσικού Ινστιτούτου Πυρηνικών Αντιδράσεων (Flerov Laboratory of Nuclear Reactions), Georgy Flyorov.

Ununpentium, Uup

Η ανακάλυψη του ununpentium αναφέρθηκε στις 2 Φεβρουαρίου του 2004, στο Αμερικάνικο επιστημονικό περιοδικό Physical Review C. Η σύνθεση του στοιχείου έγινε από μια ομάδα που αποτελούταν από Ρώσους επιστήμονες του Ινστιτούτου Πυρηνικών Ερευνών στη Δούβνα της Ρωσίας και Αμερικανούς επιστήμονες του Εργαστηρίου Lawrence Livermore της Καλιφόρνια.

Η ομάδα ανέφερε πως συνέθεσε τέσσερα άτομα του στοιχείου, βομβαρδίζοντας αμερίκιο-243 με ιόντα ασβεστίου-48.

Το στοιχείο είναι ιστορικά γνωστό ως εκα-βισμούθιο και το ununpentium είναι η προσωρινή συτηματική ονομασία του, κατά IUPAC. Οι ερευνητές συνήθως αναφέρονται σε αυτό απλά ως στοιχείο 115.

Livermorium, Lv

Στις 19 Ιουλίου του 2000, οι ερευνητές του JINR στη Δούβνα, διαπίστωσαν τον σχηματισμό του λιβερμόριου, μέσω βομβαρδισμού του στόχου Cm-248 με ιόντα Ca-48. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν τον Δεκέμβριο του 2000. Κατά τη διάρκεια του δεύτερου πειράματός τους, το διάστημα Απριλίου-Μαΐου του 2001, οι ερευνητές ανέφεραν την σύνθεση δύο ακόμη ατόμων του στοιχείου. Η ομάδα επανέλαβε το πείραμα τον Απρίλιο του 2005 και διαπίστωσε τον σχηματισμό οκτώ ατόμων του ισοτόπου 293Lv.

Το λιβερμόριο (livermorium) είναι ιστορικά γνωστό ως εκα-πολώνιο. Το προσωρινό συστηματικό του όνομα ήταν ununhexium (Uuh).

Η ανακάλυψη του λιβερμόριου, αναγνωρίστηκε επισήμως από την IUPAC, την 1η Ιουνίου του 2011, μαζί με αυτή του φλεροβίου. Οι ερευνητές ήθελαν να ονομάσουν το στοιχείο 116 μοσκόβιο (moscovium), από την ευρύτερη περιοχή της Μόσχας, στην οποία βρίσκεται η Δούβνα.

Παρ’ όλα αυτά, στις 31 Μαΐου του 2012, καθιερώθηκε από την IUPAC το όνομα λιβερμόριο (livermorium, Lv). Η ονομασία αυτή, δόθηκε προς τιμήν του Εργαστηρίου Lawrence Livermore της πόλης Livermore στην Καλιφόρνια των ΗΠΑ, το οποίο είχε συνεργασθεί κατά καιρούς με το Ινστιτούτο Πυρηνικών Ερευνών της Δούβνας.

Ununseptium, Uus

Τον Ιανουάριο του 2010, ερευνητές στο Ινστιτούτου Πυρηνικών Αντιδράσεων της Ρωσίας (Flerov Laboratory of Nuclear Reactions), ανακοίνωσαν την σύνθεση του στοιχείου, με ατομικό αριθμό 117, χρησιμοποιώντας τις αντιδράσεις:

reaction_3

Σχηματίσθηκαν έξι άτομα του στοιχείου και συγκεκριμένα, τα ισότοπα 293Uus και 294Uus. Κανένα από τα έξι άτομα δεν διασπάστηκε σε κάποιο γνωστό ισότοπο κάποιου ελαφρύτερου στοιχείου. Τα αποτελέσματά τους δημοσιεύθηκαν στις 9 Απριλίου του 2010, στο Αμερικανικό επιστημονικό περιοδικό Physical Review Letters.

Το στοιχείο με ατομικό αριθμό 117, είναι ιστορικά γνωστό ως εκα-αστάτιο, ενώ η, κατά IUPAC, συστηματική ονομασία του είναι ununseptium.

Ununoctium, Uuo

Η πρώτη αποτελεσματική σύνθεση του στοιχείου ununoctium έλαβε χώρα το 2002, στο Ινστιτούτο Πυρηνικών Ερευνών, στη Δούβνα, από τον Yuri Oganessian και την ερευνητική του ομάδα, η οποία αποτελούταν από επιστήμονες του Ινστιτούτου Πυρηνικών Ερευνών καθώς και του εργαστηρίου Lawrence Livermore της Καλιφόρνια.

Στις 9 Οκτωβρίου του 2006, οι ερευνητές ανακοίνωσαν πως είχαν, εμμέσως, ανιχνεύσει ένα σύνολο τριών πυρήνων του στοιχείου ununoctium-294, μέσω σύγκρουσης ατόμων καλιφόρνιου-249 και ιόντων ασβεστίου-48.

Παρ’ όλα αυτά, η IUPAC το 2011, αφού αξιολόγησε τα αποτελέσματα των ερευνών του 2006, κατέληξε στο συμπέρασμα πως δεν πληρούν τα κριτήρια για την ανακάλυψη του στοιχείου.

HTML5 Powered with CSS3 / Styling