Tennessine

História

Antes da descoberta

Em 2004, a equipe do Instituto Conjunto de Pesquisa Nuclear (JINR) em Dubna, Moscou Oblast, Rússia, planejou uma experiência para sintetizar (criar) o elemento 117. Ele é chamado elemento 117 porque o número de prótons em seu átomo é 117. Para isso, eles precisavam fundir os elementos berkelium (elemento 97) e calcium (elemento 20). Entretanto, a equipe americana do Laboratório Nacional Oak Ridge, o único produtor de berkelium no mundo, havia parado de fabricar berkelium por algum tempo. Assim, eles sintetizaram o elemento 118 primeiro usando califórnio (elemento 98) e cálcio.

A equipe russa quis usar berkelium porque o isótopo de cálcio usado no experimento, o cálcio-48, tem 20 prótons e 28 nêutrons. Este é o núcleo mais leve estável ou quase estável (a parte do meio de um átomo) com muito mais nêutron do que protão. O zinco-68 é o segundo núcleo mais leve deste tipo, mas é mais pesado que o cálcio-48. Como a tennessina tem 117 prótons, eles precisam de outro átomo com 97 prótons para serem combinados com o átomo de cálcio, e o berkelium tem 97 prótons.

Na experiência, o berkelium é transformado em um alvo e o cálcio é disparado na forma de um feixe para o alvo do berkelium. O feixe de cálcio é criado na Rússia através da remoção da pequena quantidade de cálcio-48 do cálcio natural usando meios químicos. Os núcleos que são feitos após a experiência serão mais pesados e estão mais próximos da ilha de estabilidade. Esta é a idéia de que alguns átomos muito pesados podem ser bastante estáveis.

Descoberta da Tennessine

Em 2008, a equipe americana começou novamente a criar o berkelium, e eles contaram à equipe russa sobre isso. O programa fez 22 miligramas de berkelium, e isto é suficiente para a experiência. Logo depois, o berkelium foi resfriado em 90 dias e tornado mais puro por meios químicos em mais 90 dias. A meta do berkelium teve que ser levada rapidamente para a Rússia porque a meia-vida do isótopo de berkelium utilizado, berkelium-249, é de apenas 330 dias. Em outras palavras, após 330 dias, a metade de todo o berquelium não será mais berkelium. Na verdade, se o experimento não tivesse começado seis meses após a realização do objetivo, ele teria sido cancelado porque eles não tinham berkelium suficiente para o experimento. No verão de 2009, a meta foi embalada em cinco contêineres de chumbo e enviada por um vôo comercial de Nova Iorque para Moscou.

Ambas as equipes tiveram que enfrentar o obstáculo burocrático entre a América e a Rússia antes de enviar o alvo do berkelium para permitir que ele chegasse à Rússia a tempo. No entanto, ainda havia problemas: A alfândega russa não permitiu que o alvo do berkelium entrasse no país duas vezes devido à falta ou papelada incompleta. Embora o alvo tenha atravessado o Oceano Atlântico cinco vezes, toda a viagem levou apenas alguns dias. Quando o alvo finalmente chegou a Moscou, foi enviado para Dimitrovgrad, Ulyanovsk Oblask. Aqui, o alvo foi colocado sobre uma fina película de titânio (camada). Este filme foi então enviado para Dubna onde foi colocado dentro do acelerador de partículas JINR. Este acelerador de partículas é o mais poderoso acelerador de partículas do mundo para a criação de elementos superpesados.

A experiência começou em junho de 2009. Em janeiro de 2010, os cientistas do Laboratório Flerov de Reações Nucleares anunciaram dentro do laboratório que haviam encontrado a decomposição de um novo elemento com o número atômico 117 através de duas cadeias de decomposição. O isótopo ímpar faz 6 decaimentos alfa antes de fazer uma fissão espontânea (súbita). O isótopo ímpar faz 3 decaimentos alfa antes de fazer uma fissão espontânea (súbita). Em 9 de abril de 2010, um relatório oficial foi publicado na revista Physical Review Letters. Ele mostrou que os isótopos que foram mencionados nas cadeias de decaimento eram ^294Ts e ^293Ts. Os isótopos foram feitos da seguinte forma:

^249Bk + ^48Ca → ^297Ts* → ^294Ts + 3 n (1 evento)

^249Bk + ^48Ca → ^297Ts* → ^293Ts + 4 n (5 eventos)

O alvo do berkelium utilizado para a síntese da tennessina, em forma de solução