Această reușită îi apropie pe chimiști de descoperirea așa-numitei "insule de stabilitate", unde se crede că se află unele dintre elementele cele mai grele și cu cea mai mică durată de viață.

Elementul einsteiniu a fost descoperit în 1952 de Departamentul Energiei din Statele Unite, după primul test al unei bombe cu hidrogen. Acest element nu se găsește pe Pământ în stare naturală și poate fi obținut doar în cantități infinitezimale folosind reactoare nucleare specializate. De asemenea, el este foarte greu de separat de alte elemente similare, este foarte radioactiv și se descompune rapid, fiind astfel foarte greu de studiat.

Cercetători de la Laboratorul Național Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), din cadrul Universității California, au reușit recent să creeze o mostră de 233 nanograme de einsteiniu pur și au desfășurat primele experimente pe acest element după o pauză de aproximativ 50 de ani. În urma acestor experimente, chimiștii californieni au reușit să identifice o parte dintre proprietățile chimice fundamentale ale elementului.

"Este greu de produs din cauza locului unde se află plasat în tabelul periodic", a comentat Korey Carter, profesor asistent la Universitatea din Iowa și fost cercetător la Berkeley Lab, unul dintre autorii descoperirii.

La fel ca alte elemente din seria actinidelor - un grup de 15 elemente metalice aflate în subsolul tabelului periodic -, einsteiniu se obține prin bombardarea unui element țintă, în acest caz curiu, cu neutroni și protoni pentru a obține elemente mai grele. Echipa a folosit un reactor nuclear specializat de la Laboratorul Național Oak Ridge din Tennessee, unul dintre puținele locuri de pe planetă unde se poate obține einsteiniu.

Cercetătorii au profitat de faptul că, după o reacție concepută pentru a produce californiu - un element chimic cu valoare economică și care este folosit în centralele nucleare - se obține ca produs de reacție și o cantitate foarte mică de einsteiniu. Extragerea unei mostre pure de einsteiniu din californiu reprezintă o provocare din cauza similarităților dintre cele două elemente. În cele din urmă, cercetătorii au reușit să obțină o cantitate mică de einsteiniu-254, unul dintre cei mai stabili izotopi ai acestui element.

"Este o cantitate extrem de mică de material. Nu poate fi văzută și singura modalitate prin care putem ști că este acolo este prin detecția semnalului radioactiv pe care-l emite", a explicat Korey Carter.

Obținerea acestui element reprezintă însă doar jumătate din problema cu care s-au confruntat cercetătorii. Cealaltă jumătate este legată de păstrarea acestui element.

Einsteiniu-254 are o perioadă de înjumătățire de 276 de zile și apoi trece în izotopul berkeliu-250, care emite radiații gamma extrem de nocive. Cercetătorii de la Laboratorul Național Los Alamos din New Mexico au conceput un recipient special, realizat de o imprimantă 3D, pentru a păstra cantitatea de einsteiniu și a se proteja de radiația emisă.

Chiar și așa, rata de descompunere a elementului le-a creat alte probleme. "Se descompune în mod consistent, așa că pierzi 7,2% din masa totală inițială în fiecare lună în care îl studiezi. Trebuie să ții cont și de acest lucru atunci când pregătești experimentele cu acest element", a mai spus Korey Carter.

Principala descoperire rezultată din aceste experimente a fost măsurarea distanței medii a legăturii chimice dintre doi atomi - o proprietate chimică fundamentală, care îi ajută pe cercetători să preconizeze modul în care va interacționa acest element cu alte elemente. Ei au aflat că această variabilă diferă de tendința generală observată în cadrul seriei actinidelor, o chestiune ce a fost avansată teoretic în trecut, însă nu a putut fi niciodată demonstrată experimental, până acum.

Prin comparație cu restul seriei actinidelor, einsteiniu are o luminiscență foarte diferită atunci când este expus la lumină, fapt descris de Carter drept "un fenomen fizic fără precedent". Este nevoie de noi experimente pentru a determina cauza acestei proprietăți.

Noul studiu reprezintă "fundația pentru studierea chimică a unor cantități foarte mici", a mai precizat Korey Carter.

Experimentele desfășurate au și efectul de a facilita modul de obținere a acestui element și, pornind de la einsteiniu, și al altor elemente mai grele, inclusiv unele încă nedescoperite, așa cum este elementul ipotetic ununenniu (cu numărul atomic 119). 

Sursa: Agerpres