Element 113 nachgewiesen
Sechs aufeinanderfolgende Alpha-Zerfälle liefern den Beweis.
Am japanischen RIKEN Nishina Center for Accelerator-based Science haben Forscher um Kosuke Morita das künstliche chemische Element 113 zweifelsfrei nachgewiesen. Damit konnten sie ihre im Jahr 2003 begonnene Suche nach dem „Ununtrium“ erfolgreich beenden, sodass ihnen nun das Recht zusteht, für das neue Element einen Namen vorzuschlagen.
Abb.: Anhand der kompletten Zerfallskette mit sechs α-Zerfällen konnte das Isotop 278113 eindeutig identifiziert werden. (Bild: RIKEN)
Die Forscher haben mit dem Linearbeschleuniger der RIKEN Radioisotope Beam Factory Zink-70-Kerne auf eine Energie von 351 MeV gebracht und auf dünne Schichten aus Wismut-209 geschossen. Dabei saßen 16 dieser Targets auf einer 30 cm großen Drehscheibe, die bis zu 4000 Mal in der Minute rotierte und die Wismutkerne kurzfristig dem Zinkstrahl aussetzte.
Die bei der Reaktion 209Bi + 70Zn → 278113 + n entstehenden Kerne des neuen Elements wurden mit einem speziell angefertigten gasgefüllten Rückstoßkern-Ionentrenner zu einem ortsauflösenden Siliziumhalbleiterdetektor geführt. Dort konnte die Zerfallskaskade des 113-Isotops beobachtet werden, das sich durch sechs aufeinanderfolgende α-Zerfälle in Mendelevium-254 umwandelte. Das 254Md ließ sich zwar nicht direkt nachweisen, aber den α-Zerfall seines relativ langlebigen Tochterkerns Fermium-258 konnten die Forscher knapp vier Stunden nach dem Ende der Zerfallskaskade beobachten.
Schon bei früheren Experimenten in den Jahren 2004 und 2005 hatten Morita und seine Kollegen deutliche Hinweise auf den Zerfall des Elements 113 erhalten. Sie konnten jedoch nur die ersten vier Schritte der Zerfallskaskade beobachten, wobei Dubnium-262 entstand. Dieses superschwere Element 105 zerfiel jedoch spontan in mehrere Bruchstücke, die sich nicht identifizieren ließen, wie es für den eindeutigen Nachweis des Elements 113 nötig gewesen wäre.
Doch am 12. August 2012 hatten die japanischen Forscher endlich Erfolg: Eine vollständige Zerfallskaskade mit sechs α-Zerfällen signalisierte die Geburt und den 0,667 ms später eintretenden Tod des Elements 113. Damit ist zum ersten Mal in der Geschichte einem Forscherteam in Asien die Erzeugung eines überschweren künstlichen Elements geglückt. Bisher hatten nur Teams in den USA (Lawrence Livermore National Laboratory), in Deutschland (GSI, Darmstadt) und in Russland (Kernforschungsinstitut Dubna) die Entdeckung neuer chemischer Elemente unter sich ausgemacht. Doch die japanischen Forscher wollen auch in Zukunft mitmischen und sich an der der Suche nach den Elementen 119 ff. beteiligen.
Rainer Scharf
Weitere Infos
Weitere Beiträge
DE
