Superschwer und schnell zerfallen: Element 117 bestätigt

Elemente mit mehr als 104 Protonen im Kern gelten als superschwer und zerfallen schnell radioaktiv. Kernphysiker erwarten allerdings, dass es ab einer gewissen Protonenanzahl wieder langlebigere Elemente gibt, die sogenannte „Insel der Stabilität“. Ein internationales Forscherteam vom GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt konnte nun die Existenz des Elementes mit der Ordnungszahl 117 bestätigen. Ihre Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrifft „Physical Review Letters“ veröffentlicht.

Superschwere Elemente werden in der Natur nicht beobachtet, können aber im Labor künstlich erzeugt werden. Dazu bringt man leichte Atome mit einer niedrigen Ordnungszahl zum Verschmelzen mit Atomen hoher Ordnungszahlen. Unter den richtigen experimentellen Bedingungen fügen sich die beiden Elemente zusammen, sodass ein neuer Kern mit der Summe der Protonen der beiden Kerne entsteht

Zuerst beobachtet wurde das Element 117 bereits 2010 von einer Kollaboration am Vereinigten Institut für Kernforschung in Dubna nahe Moskau. Als bestätigt gilt die Elementerzeugung allerdings erst, wenn einer anderen, unabhängigen Forschergruppe die gleiche Beobachtung gelingt. Dies geschah nun mithilfe des Magnetseparators TASCA (Trans Actinide Separator and Chemistry Apparatus) an der GSI in Darmstadt.

Linearbeschleuniger am GSI

Zur Erzeugung der begehrten Atome schossen die Forscher Calziumatome in einem Linearbeschleuniger auf ein besonderes Berkeliummaterial, das in den USA hergestellt wurde. Die beiden Atomkerne konnten verschmelzen und es gelang den Wissenschaftler zwei Atome mit der Ordnungszahl 117 nachzuweisen. Außerdem gelang die Beobachtung von zwei weiteren superschweren Isotopen mit besonders langen Lebensdauern, ein weiteren wichtigen Schritt auf dem Weg zur "Insel der Stabilität".

Mit der unabhängigen Bestätigtung des Elements kann nun in Kürze ein Name für Element 117 vergeben werden. Zuletzt benannt wurden die Elemente 114 (Flerovium) und 116 (Livermorium).