Superraskaan alkuaineen kemiallinen sidos mitattiin ensimmäistä kertaa
Kansainvälinen tutkimusryhmä on mitannut ensimmäistä kertaa kemiallisen sidoksen voimakkuuden superraskaassa seaborgium-alkuaineessa. Jyväskylän yliopisto osallistui tutkimukseen, joka julkaistiin Nature-tiedelehdessä.
Kansainvälinen tutkijaryhmä hyödynsi kokeessa Japanissa sijaitsevan RIKEN-tutkimuslaitoksen hiukkaskiihdytintä. Mittauksessa tarkasteltiin seaborgium-alkuaineen (alkuainetunnus Sg) muodostaman karbonyyliyhdisteen sidoksen voimakkuutta. Seaborgium kuuluu superraskaisiin alkuaineisiin, joita ei esiinny luonnossa, vaan niitä valmistetaan laboratoriossa ydinreaktioiden avulla.
Tutkimus osoitti, että seaborgiumin kemiallinen sidos on heikompi kuin sen kevyemmillä sukulaisalkuaineilla, kuten volframilla ja molybdeenillä. Tulokset vahvistavat teoreettiset oletukset siitä, että Einsteinin suhteellisuusteorian ennustamat relativistiset ilmiöt vaikuttavat merkittävästi raskaiden atomien elektroneihin ja sitä kautta niiden kemialliseen käyttäytymiseen.
Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksen tutkijat vastasivat kokeessa käytetyn kaasunpuhdistusjärjestelmän kehittämisestä ja ylläpidosta. Järjestelmä on kriittinen osa koetta, sillä sen avulla lyhytikäiset seaborgium-atomit saadaan siirrettyä kiihdyttimestä kemialliseen mittalaitteistoon ennen niiden hajoamista.
Seaborgiumin puoliintumisaika on vain muutamia sekunteja, mikä on tehnyt sen kemiallisen sidosenergian suorasta mittaamisesta aiemmin mahdotonta. Tutkimusryhmän kehittämä menetelmä mahdollistaa tiedotteen mukaan vastaavat mittaukset tulevaisuudessa myös muille superraskaille alkuaineille. Tutkimus on julkaistu tiedelehti Nature-lehdessä.