Tennessine

Vēsture

Pirms atklāšanas

2004. gadā Apvienotā kodolpētniecības institūta (JINR) komanda Dubnā, Maskavas apgabalā, Krievijā, plānoja veikt eksperimentu, lai sintezētu (radītu) 117. elementu. To sauc par 117. elementu, jo protonu skaits tā atomā ir 117. Lai to izdarītu, vajadzēja sakausēt elementus berkeliju (elements 97) un kalciju (elements 20). Tomēr amerikāņu komanda Ouk Ridžas Nacionālajā laboratorijā, kas ir vienīgais berkelija ražotājs pasaulē, uz kādu laiku bija pārtraukusi berkelija ražošanu. Tāpēc viņi vispirms sintezēja elementu 118, izmantojot kaliforniju (elements 98) un kalciju.

Krievijas komanda vēlējās izmantot berkeliju, jo eksperimentā izmantotajam kalcija izotopam kalcijs-48 ir 20 protoni un 28 neitroni. Tas ir visvieglākais stabilais vai gandrīz stabilais kodols (atoma vidusdaļa), kurā ir daudz vairāk neitronu nekā protonu. Cinks-68 ir otrais vieglākais šāda veida kodols, bet tas ir smagāks par kalciju-48. Tā kā tenesīnam ir 117 protoni, tiem nepieciešams vēl viens atoms ar 97 protoniem, lai savienotos ar kalcija atomu, un berkelijam ir 97 protoni.

Eksperimenta laikā berkelijs tiek veidots par mērķi, un kalcijs tiek izšauts staru kūļa veidā uz berkelija mērķi. Kalcija staru izveido Krievijā, no dabiskā kalcija ar ķīmiskiem līdzekļiem atdalot nelielu kalcija-48 daudzumu. Pēc eksperimenta izveidotais kodols būs smagāks un tuvāks stabilitātes salai. Tā ir ideja, ka daži ļoti smagi atomi var būt diezgan stabili.

Tennessine atklāšana

2008. gadā amerikāņu komanda atkal sāka radīt berkeliju, un viņi par to pastāstīja Krievijas komandai. Programmas ietvaros tika izgatavoti 22 miligrami berkelija, un ar to pietika eksperimentam. Drīz pēc tam 90 dienās berkelijs tika atdzesēts un vēl 90 dienās ar ķīmiskiem paņēmieniem padarīts tīrāks. Berkelija mērķis bija ātri jānogādā Krievijā, jo izmantotā berkelija izotopa - berkelija-249 - pussabrukšanas periods ir tikai 330 dienas. Citiem vārdiem sakot, pēc 330 dienām puse no visa berkelija vairs nebūs berkelijs. Patiesībā, ja eksperiments nebūtu sācies sešus mēnešus pēc mērķa izgatavošanas, tas tiktu atcelts, jo eksperimentam nepietika berkelija. Mērķis 2009. gada vasarā tika iesaiņots piecos svina konteineros un ar komerciālu reisu no Ņujorkas tika nosūtīts uz Maskavu.

Abām komandām bija jāsaskaras ar birokrātisku šķērsli starp Ameriku un Krieviju, pirms tās nosūtīja berkelija mērķi, lai tas varētu laikus nonākt Krievijā. Tomēr joprojām bija problēmas: Krievijas muita divreiz neļāva berkelija mērķim iebraukt valstī trūkstošo vai nepilnīgi aizpildīto dokumentu dēļ. Lai gan mērķis piecas reizes šķērsoja Atlantijas okeānu, viss ceļojums aizņēma tikai dažas dienas. Kad mērķis beidzot nonāca Maskavā, to nosūtīja uz Dimitrovgradas pilsētu Uļjanovskas apgabalā. Šeit mērķis tika novietots uz plānas titāna plēves (slāņa). Pēc tam šo plēvi nosūtīja uz Dubnu, kur to ievietoja JINR daļiņu paātrinātājā. Šis daļiņu paātrinātājs ir pasaulē jaudīgākais daļiņu paātrinātājs supersmago elementu radīšanai.

Eksperiments sākās 2009. gada jūnijā. 2010. gada janvārī Flerova Kodolreakciju laboratorijas zinātnieki paziņoja, ka ir atklāts jauna elementa ar atomu skaitu 117 sabrukums, izmantojot divas sabrukuma ķēdes. Nepārais izotops pirms spontānas (pēkšņas) skaldīšanās veic 6 alfa sabrukumus. Nepāra un pāra izotops pirms skaldīšanās veic 3 alfa izotopu sabrukumus. Oficiāls ziņojums tika publicēts 2010. gada 9. aprīlī žurnālā Physical Review Letters. Tajā bija norādīts, ka sabrukšanas ķēdēs minētie izotopi ir²⁹⁴ Ts un²⁹³ Ts. Izotopi tika izgatavoti šādi:

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

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

Berkelija mērķis, ko izmanto tennesīna sintēzei šķīduma formā