Suche nach Element 113 endlich vorüber

Forscher am RIKEN Nishina
Center for Accelerator-based Science (RNC) haben die bislang
eindeutigsten Daten über das flüchtige 113. chemische Element
zusammengestellt. Durch eine Kette aus sechs aufeinanderfolgenden
Alpha-Zerfallsprozessen gelang es, das Element im Rahmen von
Experimenten in der RIKEN Radioisotope Beam Factory (RIBF) durch
Verbindungen zu bekannten Tochternukliden eindeutig zu bestimmen. Auf
Grundlage dieser bahnbrechenden Ergebnisse wird Japan nun Anspruch
auf die Namensrechte des Elements erheben.

Die Suche nach überschweren Elementen, die nicht natürlich auftreten
und im Rahmen von Experimenten erst produziert werden müssen, ist ein
sehr mühsamer Prozess. Seit Entdeckung des ersten Elements im Jahre
1940 wetteifern Länder darum, weitere derartige Elemente künstlich
herzustellen. Zunächst entdeckten Amerikaner die Elemente 93 bis 103.
Gemeinsam entdeckten Russen und Amerikaner dann die Elemente 104 bis
106, Deutsche die Elemente 107 bis 112 und Russen und Amerikaner
wiederum gemeinsam die Elemente 114 und 116.

Forscher Kosuke Morita und sein RNC-Team sind nun dafür
verantwortlich, dass Japan das erste Land in ganz Asien ist, das ein
chemisches Element benennen darf. Mithilfe eines speziell
angefertigten gasgefüllten Rückstoßkern-Ionentrenners (GARIS), der
zur Erkennung von Reaktionsprodukten an einen positionsempfindlichen
Halbleiterdetektor gekoppelt war, suchte Morita viele Jahre nach dem
Element. Am 12. August trugen seine Experimente Früchte: Zinkionen
kollidierten mit einer dünnen Bismut-Schicht und produzierten dabei
ein sehr schweres Ion, worauf sechs konsekutive
Alpha-Zerfallsprozesse folgten, die als Produkte eines Isotops des
113. Elements identifiziert wurden.

Obwohl Moritas Team das Element 113 bereits bei Experimenten in den
Jahren 2004 und 2005 entdeckt hatte, traten bei den damaligen
Ergebnissen nur vier Zerfallsprozesse auf – gefolgt von einer
spontanen Kernspaltung von Dubnium-262 (Element 105). Es ist bekannt,
dass das Isotop Dubnium-262 durch Alpha-Zerfall gespalten wird, der
Vorgang trat allerdings nicht ein. Da es sich bei den damaligen
Endprodukten um keine bekannten Nukleide handelte, wurden auch keine
Namensrechte erteilt. Die bei diesem Mal beobachtete Kettenreaktion
erfolgt entlang der alternativen Alpha-Route: Alle gesammelten Daten
deuten darauf hin, dass Dubnium zunächst in Lawrencium und
schließlich in Mendelevium zerfällt. Der Zerfall von Dubnium-262 in
Lawrencium-258 ist ein bekannter Prozess und beweist somit eindeutig,
dass Element 113 der Ausgangspunkt der Kettenreaktion ist.

In Kombination mit den früheren Ergebnissen scheint sich das Team mit
seiner bahnbrechenden Entdeckung nun die Namensrechte an diesem
Element sichern zu können. ?Wir haben 9 Jahre lang nach Daten
gesucht, um das Element 113 zweifelsfrei zu bestimmen. Und jetzt, da
wir es endlich geschafft haben, fühlt es sich so an, als fiele eine
riesige Last von unseren Schultern“, so Morita. ?Ich möchte mich bei
allen beteiligten Forschern und Mitarbeitern bedanken, die immer
daran geglaubt haben, dass das Element 113 uns gehören wird. Als
Nächstes werden wir uns mit Element 119 und weiteren Elementen
befassen.“

Referenz: Kosuke Morita et al. ?New Result in the Production and
Decay of an Isotope, (278)113, of the 113th Element.“ Journal of
Physical Society of Japan, 2012. DOI: 10.1143/JPSJ.81.103201 URL:
http://jpsj.ipap.jp/link?JPSJ/81/103201/
[http://jpsj.ipap.jp/link?JPSJ/81/103201/]

Kontakt:
Kosuke Morita
Labor für überschwere Elemente
RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science
Tel.: +81-48-467-4964
Fax: +81-48-462-7302
E-Mail: morita@ribf.riken.jp[mailto:morita@ribf.riken.jp]

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