La maggior parte degli elementi che sono stati scoperti nel corso degli anni sono stati identificati presso il centro di ricerca nucleare di Russian Dubna. Allo stato attuale, il sistema periodico sembra completamente insolito, ma la ricerca di nuovi elementi continua.
Ci sono molti miti intorno al nome di Dmitry Ivanovich Mendeleev. Ad esempio, che diede un importante contributo alla produzione della vodka con la sua dissertazione di dottorato sul rapporto tra alcol e acqua, che un chimico russo difese nel 1865 all'Istituto Tecnologico di San Pietroburgo. O che la geniale idea di mettere le cose in ordine nell'allora caos degli elementi chimici gli venne in sogno nel 1869. Tuttavia, entrambe queste storie curiose mancano di prove affidabili.
È noto per certo che 148 anni fa, il 28 ottobre 1869, pubblicò la tavola periodica degli elementi chimici, che finalmente ordinò i 63 elementi conosciuti a quel tempo, collocandoli sotto forma di tabella in ordine crescente del numero di protoni.
Con questo, Mendeleev ha anche posto fine alla ricerca di 50 anni sulla relazione tra la massa degli atomi e le proprietà degli elementi: nel suo sistema periodico, grosso modo, i metalli alcalini sono raggruppati a sinistra, i gas inerti - a destra, tra loro ci sono metalli di transizione, non metalli e altre serie.
Rara completezza
Ma, nonostante la sua fondamentale importanza, la tavola periodica non è ancora definitiva. Ne consegue che insieme ai 118 elementi a noi noti oggi, ce ne sono molti altri. Vengono cercati in una piccola città russa sul Volga, a circa 120 chilometri a nord di Mosca, chiamata Dubna.
In questo periodo dell'anno, la città è adornata di foglie di alberi variegati che torreggiano su piccole case unifamiliari. Fino a quando non si entra nel territorio dell'Istituto congiunto per la ricerca nucleare (JINR) nascosto dietro un'alta recinzione, è difficile presumere di trovarsi in una città scientifica di importanza mondiale.
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Dove foreste e boschetti regnavano ancora alcuni decenni fa, nel 1956 fu aperto un centro per la fisica delle particelle elementari. Dei 18 elementi scoperti da allora in tutto il mondo, dieci sono stati scoperti in questo istituto.
Quindi Dubna ha contribuito al fatto che tutte le righe della tavola periodica sono attualmente riempite: all'inizio del 2016 sono stati ufficialmente riconosciuti quattro nuovi elementi nella tavola periodica, grazie ai quali è stata completata la sua settima riga. Nel novembre dello scorso anno, hanno finalmente ottenuto i loro nomi ufficiali: all'elemento con numero di serie 113 è stato dato il nome Nihonium (Nh) in onore del Giappone (Nihon giapponese), numero 115 - Moscovia (M) in onore di Mosca, numero 117 - Tennessin (Ts) in onore dello stato americano del Tennessee, e numero 118 - oganesson (Og) in onore del suo co-fondatore e capo del laboratorio di reazioni nucleari al JINR di Dubna, Yuri Oganesyan.
Con 118 protoni, oganesson è attualmente l'elemento con il numero atomico più alto. La sintesi di nuclei atomici pesanti di questo tipo a JINR avviene attraverso collisioni di particelle. L'elemento oganeson è stato ottenuto facendo collidere i nuclei dell'isotopo di calcio Ca-48 con il metallo radioattivo Californio Cf-249.
Massima precisione
Come sottolinea Andrei Popako, un ricercatore JINR, in questo caso dovrebbe essere utilizzato un valore di energia calcolato in modo estremamente accurato: se l'energia non è sufficiente, i nuclei atomici, sebbene si avvicinino l'un l'altro, si allontaneranno l'uno dall'altro. Se c'è troppa energia nella collisione, appariranno nuovi frammenti, ma non nuovi nuclei atomici. "Per creare nuovi atomi, la precisione dell'impostazione dell'energia ionica non deve superare l'uno percento", afferma Popako. Ma non sono richieste energie particolarmente elevate, "per questo motivo non abbiamo bisogno di un collisore di adroni così grande come il CERN".
Il tasso di produzione di elementi superpesanti è corrispondentemente limitato: attualmente, viene generato un atomo di oganesson al mese. Non si tratta solo di ricerca fondamentale, gli elementi hanno anche un prezzo commerciale. L'elemento radioattivo Californium Cf-252 vende per circa 27 milioni di dollari (circa 23 milioni di euro) al grammo. Viene utilizzato, ad esempio, nell'industria petrolifera per analizzare la porosità e la permeabilità delle formazioni petrolifere.
Per penetrare l'ottava riga della tavola periodica, i ricercatori guidati da Popako intendono iniziare con il titanio, ma si comporta ancora chimicamente in modo estremamente aggressivo nell'acceleratore. I ricercatori potrebbero dover cercare altro materiale di partenza per la sintesi di nuovi elementi.
Alexander Vladimirovich Karpov, uno dei principali ricercatori del dipartimento teorico del Laboratorio di reazioni nucleari al JINR, ritiene che l'ottavo periodo nel sistema non sarà mai riempito, stiamo parlando di più di 50 elementi, di cui nessuno è stato ancora scoperto. Il suo consiglio: "Usa la tavola periodica mentre è piena come è adesso."
Tanja Traxler
