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Ancora una conferma sull’esistenza dell’elemento 115

Col nuovo esperimento anche altri nuovi elementi superpesanti potranno essere identificati in modo univoco

Scritto da Paolo Ferrante il 31.08.2013

Un team internazionale di ricercatori ha presentato nuove prove che confermano l’esistenza dell’elemento chimico superpesante 115. L’esperimento è stato condotto presso il GSI Helmholtz Center for Heavy Ion Research, un laboratorio con un acceleratore di particelle situato a Darmstadt, in Germania che si dedica principalmente alla ricerca di nuovi elementi della tavola periodica.

Elementi della tavola periodica

Sotto la guida di fisici dell’Università di Lund, in Svezia  il gruppo è stato in grado di presentare un modo per identificare direttamente nuovi elementi superpesanti. Elementi oltre l’uranio sono chiamti transuranici, e in particolare quelli oltre il numero atomico 104 sono chiamati elementi superpesanti. Questi elementi non esistono in natura, ma sono prodotti presso i laboratori di ricerca e generalmente questi elementi decadono dopo breve tempo.

I primi indizi dell’esistenza di un elemento con numero atomico 115 sono stati forniti da un centro di ricerca in Russia nel 2004. La prova era indiretta e quindi non si è potuto parlare di un nuovo elemento in modo ufficiale.

Nel nuovo esperimento, gli scienziati presso l’Istituto di Chimica Nucleare all’università di Magonza hanno preso un campione dell’elemento esotico americio. Hanno depositato uno strato di americio su una lamina sottile, che è stata successivamente bombardata con ioni di calcio presso l’acceleratore del centro GSI. Per la prima volta, lo sfruttamento di un nuovo rivelatore ha consentito la registrazione dei fotoni insieme con il decadimento alfa del nuovo elemento e dei suoi prodotti derivati. Le energie dei fotoni misurati corrispondono a quelle attese per i raggi X e servono quindi come impronta digitale dell’elemento.

Il decadimento alfa è la prova dell’esistenza di un elemento chimico, e in particolare della sua ‘morte’ attraverso la frantumazione del nucleo in elementi più piccoli con l’emissione di radiazione X.

“Questo può essere considerato come uno degli esperimenti più importanti del settore negli ultimi anni, perché alla fine è chiaro che anche gli elementi più pesanti rilasciano delle ‘impronte digitali’ ” , hanno dichiarato congiuntamente il professor Dirk Rudolph dalla Lund University in Svezia e il professor Christoph Düllmann, professore all’università di Magonza e scienziato capo del GSI. “Il risultato conferisce un’elevata fiducia alle relazioni precedenti e stabilisce inoltre le basi per future misure di questo tipo.”

L’elemento 115 non ha ancora un nome: una commissione composta da membri degli organi internazionali di fisica e  chimica pura e applicata esamineranno i nuovi risultati e decideranno se sono necessari ulteriori esperimenti per confermare la scoperta dell’elemento o no. Solo dopo tale accettazione finale, il nome potrà essere proposto dagli scopritori.

Oltre alle emissioni osservate di raggi X, i ricercatori hanno ottenuto ulteriori dati che forniscono una visione più profonda della struttura e delle proprietà dei nuclei atomici più pesanti esistenti. Questo apre la strada verso il miglioramento dei pronostici dei ricercatori per come dovrebbero comportarsi i nuovi elementi oltre il 115, anzi il 116 e poi dal 119 in su, visto che il 117 e il 118 sono stati già scoperti e si chiamano rispettivamente ununseptio e ununoctio.

I nuovi risultati saranno presto presentati sulla rivista scientifica The Physical Review Letters.

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