Fundet med brintbombe: Nye forsøg kortlægger einsteinium

I 1952 detonerede amerikanerne historiens første brintbombe på en ø i Stillehavet, og en milepæl i kapløbet om at skabe altødelæggende våben var nået.

I efterladenskaberne fra brintbomben blev en fredeligere opdagelse samtidig gjort: Forskere fra det amerikanske Berkeley Lab fandt nemlig frem til grundstoffet einsteinium.

Siden opdagelsen er der imidlertid kun lavet få eksperimenter med einsteinium, for stoffet er ekstremt radioaktivt og vanskeligt at få fingrene i.

Men i et nyt studie, som udspringer fra selvsamme Berkeley Lab, har forskere overvundet vanskelighederne ved at håndtere einsteinium og for første gang karakteriseret flere af stoffets kemiske egenskaber.

Det skriver Videnskab.dk.

»Studiet udforsker et område af vores natur, som stadig er meget eksotisk, fordi det er så teknisk udfordrende at arbejde med. Så det er endnu et skridt på vejen til at udforske grænsen af vores periodiske system, og hvad er muligt for os at lave,« siger Jens Jørgen Gaardhøje. Han er professor i subatomar fysik ved Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet og har ikke været en del af det nye studie.

Læs også: https://videnskab.dk/miljo-naturvidenskab/derfor-fik-einstein-superstjerne-status

Einsteinium har atomnummer 99, fordi et einsteiniumatom har 99 protoner i sin kerne, hvilket gør det til et forholdsvist tungt grundstof. Man kan – lidt forsimplet – sige, at jo højere atomnummeret er, des tungere er stoffet som udgangspunkt.

»De tungeste grundstoffer i det periodiske system lever kun i meget kort tid – ofte mindre end et sekund. Det er derfor, det er så vanskeligt at lave dem og identificere dem,« fortæller Jens Jørgen Gaardhøje.

Einsteinium findes imidlertid i en temmelig stabil udgave (isotop) kaldet einsteinium-254. Denne udgave af einsteinium har en halveringstid på 276 dage, hvilket betyder, at det tager 276 dage for halvdelen af materialet at forsvinde.

Forskerne har altså relativt god tid til at studere denne udgave af einsteiniummaterialet, når de først har fået fingrene i det.

I det nye studie har forskerne samlet 200 nanogram (0,0002 milligram) einsteinium-254, som det er lykkedes dem at studere.

Læs også: https://videnskab.dk/sporg-videnskaben/hvor-tunge-grundstoffer-kan-man-fremstille

Fordi forskerne har undersøgt en lille klump af einsteinium – og ikke kun enkelte atomer – har de som noget nyt været i stand til at undersøge stoffets kemiske egenskaber.

For eksempel har forskerne for første gang målt bindingsafstanden for einsteinium. Det vil sige, at de har målt, hvor stor den gennemsnitlige afstand er mellem to einsteiniumatomer, som er bundet sammen.

»Bestemmelsen af bindingsafstanden lyder måske ikke interessant, men det er det første, man gerne vil vide om, hvordan metaller binder sig til andre molekyler. Hvilken slags interaktion har dette grundstof med andre atomer og molekyler?« forklarer Rebecca Abergel i pressemeddelelsen fra Berkeley Lab.

Selv om det er nyt, at studiet har frembragt målinger af bindingsafstanden og andre kemiske egenskaber for einsteinium, er resultaterne ikke overraskende – de stemmer nogenlunde overens med, hvad vi forestillede os ud fra teoretiske modeller, påpeger Jens Jørgen Gaardhøje.