Przełomowe badania nad einsteinem, tajemniczym pierwiastkiem chemicznym

Einstein (Es) to pierwiastek o liczbie atomowej 99, który został odkryty przez Alberta Ghiorso w 1952 r. w pozostałościach po wybuchu termojądrowym na Oceanie Spokojnym. Einstein nie występuje naturalnie i może być tylko stworzony przez człowieka. Jest to jednak proces niezwykle skomplikowany, dlatego naukowcy potrzebowali aż 69 lat, aby lepiej go zrozumieć.

Einstein jest członkiem aktynowców, grupy w dolnym rzędzie układu okresowego, która obejmuje takie pierwiastki jak uran i pluton. Zespół miał do dyspozycji mniej niż 200 nanogramów tego pierwiastka. Odległość wiązań dostarcza ważnych wskazówek na temat tego, jak pierwiastki oddziałują chemicznie - wygląda na to, że różni się od innych aktynowców.

- Niewiele wiadomo o einsteinie. To niezwykłe osiągnięcie, że byliśmy w stanie pracować z tak małą ilością materiału. Jest to istotne, ponieważ im więcej rozumiemy na temat jego zachowania, tym lepiej będziemy w stanie pracować nad nowymi materiałami lub technologiami, niekoniecznie tylko z einsteinem, ale także z resztą aktynowców. I możemy ustalić trendy w układzie okresowym - powiedziała dr Rebecca Abergel z wydziału inżynierii jądrowej UC Berkeley, główna autorka badań.

Próbka einsteina pochodziła z reaktora izotopowego High Flux Isotope Reactor w Oak Ridge National Laboratory, jednego z niewielu miejsc, w których można go stworzyć. Tam naukowcy bombardowali kiur (inny aktynowiec) neutronami, aby wywołać reakcje jądrowe prowadzące do produkcji einsteina. Trudność polegała na jego oczyszczeniu, ponieważ w procesie tym powstaje również kaliforn. 

Jakby tych przeszkód było mało, badania zostały przerwane z powodu pandemii COVID-19. Nie jest to idealna sytuacja, gdy pracuje się z pierwiastkami radioaktywnymi, ponieważ z czasem ulegają one rozpadowi. W badaniach wykorzystano izotop einsteina-254, którego okres połowicznego rozpadu wynosi 276 dni. Kiedy pozwolono na wznowienie badań, większość próbki zniknęła.

Pomimo niepowodzeń, zespół wykazał, że ostatnia dekada postępu pozwala na bardziej szczegółowe badania pierwiastków znajdujących się na skraju układu okresowego. Wiedza ta może doprowadzić do powstania nowych materiałów i nowych technologii.