Transfermium Wars

2024 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 09:39

Jeśli wojny z Transfermium szalały od końca lat sześćdziesiątych do końca lat 90., jak to się stało, że tak niewielu ludzi kiedykolwiek o nich słyszało? Ponieważ walczyli ze sobą rywalizujące grupy naukowców, którzy wymyślili nowo odkryte pierwiastki chemiczne.

TREŚĆ RODZICÓW

Kiedy ktoś odkrywa nowy pierwiastek chemiczny, to tradycja w środowisku naukowym, że założyciel dostaje nazwę. System działa całkiem dobrze, z wyjątkiem sytuacji, gdy więcej niż jeden naukowiec lub grupa naukowców twierdzi, że jest odkrywcą.

Weź pierwiastki, które początkowo były znane jako liczby: 104, 105 i 106. Na układzie okresowym elementy uporządkowane są według ich liczby atomowej - liczby protonów lub naładowanych dodatnio cząstek subatomowych w jądrze każdego atomu. Wszystkie te trzy elementy były syntetyczne, co oznacza, że nie istnieją w naturze, ale można je produkować lub syntetyzować w laboratoriach. Wszystkie trzy są radioaktywne, a ich odkrycia były wynikiem tajnych badań atomowych podczas zimnej wojny między sowieckimi krajami bloku a Stanami Zjednoczonymi i ich sojusznikami. Grupa radzieckich naukowców z Joint Institute for Nuclear Research w mieście Dubna pod Moskwą twierdziła, że odkryła wszystkie trzy pod koniec lat sześćdziesiątych i na początku lat siedemdziesiątych. Ale podobnie jak naukowcy z University of California w Berkeley.

Są też elementy 107 i 108. Rosyjscy naukowcy z Dubna twierdzili, że odkryli te dwa elementy, ale także niemieccy naukowcy z Society for Heavy Ion Research w Darmstadt, w zachodnich Niemczech.

Ponieważ wszystkie pięć elementów podąża za fermium (Fm) - które ma liczbę atomową 100 - na układzie okresowym, spór ten stał się znany jako "Wojna Transfermium". Żadna ze stron nie chciała przyznać się do zwycięstwa, a spór o to, co nazwać elementy były kontynuowane przez ponad 30 lat.

ELEMENT 104

Kto jest twoim tatusiem? Rosjanie twierdzili, że odkryli ją w 1964 roku, ale naukowcy z U.C. Berkeley uważał, że są pierwsi, gdy dokonali odkrycia niezależnie w 1969 roku. Jednym z problemów z weryfikacją twierdzeń jest to, że nawet najbardziej stabilna forma lub izotop elementu 104 ma okres półtrwania wynoszący tylko 1,3 godziny, co oznacza, że połowa materiału rozpada się w mniej niż 80 minut. I po 1,3 godziny połowa pozostałej połowy ulegnie zniszczeniu, i tak dalej, dopóki nie pozostanie zbyt wiele fizycznych dowodów, aby udowodnić, że faktycznie udało ci się to zrobić. Podejrzenie i nieufność w erze zimnej wojny sprawiły, że o wiele trudniej jest uwierzyć w obietnice wysunięte przez drugą stronę, szczególnie gdy druga strona twierdziła, że jest pierwsza.

Rosjanie nazwali element kurchatovium na cześć Igora Kurchatowa, ojca radzieckiej bomby atomowej. Naukowcy z Berkeley nadali mu nazwę rutherfordium, aby uczcić Ernesta Rutherforda, urodzonego w Nowej Zelandii, laureata nagrody Nobla, brytyjskiego fizyka, uważanego za ojca nauki o technologii nuklearnej.

ELEMENT 105

Kto jest twoim tatusiem? Jeśli uważasz, że okres półtrwania elementu 104 wynoszący 1,3 godziny był wyzwaniem, odkryta pierwsza forma elementu 105 miała okres półtrwania wynoszący zaledwie 1,6 sekundy. Radzieccy naukowcy twierdzili, że zsyntetyzowali element już w 1968 roku, a naukowcy z Berkeley twierdzili, że zrobili to w 1970 roku. Radzieccy naukowcy nazwali element nielsbohrium (Ns) na cześć duńskiego fizyka Nielsa Bohra; naukowcy z Berkeley nazwali to hahnium (Ha) na cześć niemieckiego chemika Otto Hahna.

ELEMENT 106

Kto jest twoim tatusiem? W tym przypadku roszczenia odkrycia były odległe tylko o kilka miesięcy. Sowieci twierdzili, że zsyntetyzowali element 106 w czerwcu 1974 r.; naukowcy z U.C. Berkeley powiedział, że stworzyli swoje pierwsze próbki we wrześniu tego samego roku. Izotop, o który twierdzili Sowieci, miał okres półtrwania krótszy niż pół sekundy, a izotop przytaczany przez U.C. Naukowcy z Berkeley mieli okres półtrwania równy 0,9 sekundy.

Nie jest jasne, czy Sowieci kiedykolwiek wybrali nazwę dla elementu 106, ale naukowcy z Berkeley wykonali: seaborgium, na cześć swojego kolegi, Glenna T. Seaborga. On i jego współpracownik Edwin McMillan zdobyli Nagrodę Nobla w 1951 roku za odkrycie pięciu różnych elementów: plutonu (Pu), americium (Am), curium (Cm), berkelium (Bk) i kalifornium (Cf). Seaborg pomógł również w odkryciu dwóch kolejnych elementów, einsteinium (Es) i mendelevium (Md).

Seaborg jako współodkrywca tak wielu elementów był z pewnością godny tego honoru, ale wybór był kontrowersyjny, ponieważ Seaborg wciąż żył. Tradycyjnie elementy nazwane są dla martwych naukowców. Jedynymi wyjątkami były einsteinium (Es) i fermium (Fm), które zostały odkryte w szczątkach bomby wodorowej na atolu północnego Pacyfiku Enewetak w 1952 roku. Nazwy tych pierwiastków zostały zaproponowane, podczas gdy Einstein i Fermi nadal żywe, ale istnienie nowych elementów, a tym samym ich nazw, pozostało tajemnicą wojskową, dopóki nie zostaną odtajnione w czerwcu 1955 r. Do czasu upublicznienia tych nazw Einstein i Fermi nie żyją.

ELEMENT 107

Kto jest twoim tatusiem? Radzieccy naukowcy powiedzieli, że wyprodukowali pierwsze próbki tego pierwiastka w 1976 roku, ale naukowcy z Towarzystwa Ciężkich Jonów w Darmstadt zgłosili swoje własne odkrycie po zsyntetyzowaniu elementu 107 w 1981 roku.W tym przypadku roszczenia radzieckie były pobieżne, ale roszczenia niemieckie nie. Naukowcy udowodnili, że stworzyli pięć atomów izotopu pierwiastka 107, którego okres półtrwania wynosił zaledwie 84 milisekundy - mniej niż dziesiąta sekundy. Rosjanie nie proponowali nazwy nowego elementu, ale Niemcy zaproponowali nadanie mu nazwy nielsbohrium, jeśli Rosjanie przegrają, by nadać tę nazwę elementowi 105 na cześć Nielsa Bohra.

ELEMENT 108

Kto jest twoim tatusiem? Zarówno Sowieci, jak i Niemcy twierdzili, że zsyntetyzowali żywioł w 1984 roku. Nie wiadomo, czy Rosjanie rzeczywiście proponowali nazwę tego żywiołu. Niemcy chcieli nazwać to hass na cześć niemieckiego Hesse, w którym znajduje się Darmstadt.

RAZ DWA TRZY

Na początku lat dziewięćdziesiątych nazwy wszystkich tych elementów musiały zostać zatwierdzone przez Międzynarodową Unię Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC), grupę naukowców, która ma ostateczny głos w wyborze nazw, które zostaną przyjęte przez naukowców. społeczność na całym świecie. Kiedy odkrywca elementu nie jest kwestionowany, jego rolą jest zazwyczaj zatwierdzanie wszelkich nazw sugerowanych przez odkrywcę. Ale gdy nie ma zgody co do tego, kto jest odkrywcą, trudno jest IUPAC osiągnąć porozumienie co do zatwierdzenia nazwy.

W międzyczasie IUPAC posiadał system tymczasowych nazw zastępczych dla elementów opartych na słowach greckich i łacińskich dla liczb atomowych każdego spornego elementu. Na przykład element 104 otrzymał nazwę zastępczą unnilquadium - "one-zero-four-ium". Nie podobało się to nikomu. W takich przypadkach naukowcy z bloku radzieckiego używali ich preferowanych nazw w pracach naukowych i podręcznikach, a Amerykanie używali ich. Bezinteresowni naukowcy na całym świecie po prostu odwoływali się do elementów za pomocą swoich liczb atomowych: element 104, element 105 itd. I kontynuowali swoją pracę.

DOGADAJMY SIĘ

W 1986 r. IUPAC połączyła się z inną grupą o nazwie Międzynarodowa Unia Fizyki Czystej i Stosowanej (IUPAP), aby stworzyć komitet, który rozważałby konkurujące roszczenia dotyczące odkrycia spornych elementów i ustalał nazwy dla elementów, które wszystkie strony mogłyby uzgodnić. na. Osiągnięcie kompromisu zajęło im jedenaście lat, ale w 1997 r. W końcu to zrobili. Ostatecznie uznano, że odkrycia w Stanach Zjednoczonych, Rosji i Niemczech zasługują na taki czy inny poziom, więc strony zgodziły się podzielić prawa do nazywania.

• Element 104. Ten element miałby nazwę rutherfordium (Rh), jako U.C. Naukowcy z Berkeley chcieli.
• Element 105. Rosjanie wymieniali element 105 dubnium (Db) na cześć rosyjskiego miasta Dubna, w którym mieści się Wspólny Instytut Badań Jądrowych, gdzie znajdowali się rosyjscy naukowcy.
• Element 106. Przez jakiś czas wydawało się, że polityka "martwych naukowców" zwycięży, ale amerykański establishment naukowy odmówił przyjęcia jakiegokolwiek kompromisu, który nie zawierałby nazwy elementu po Glenn T. Seaborg, mimo że był nadal żywy. W końcu dotarli do celu, a element 106 został nazwany seaborgium (Sg). Do tej pory Seaborg, który zmarł w 1999 r., Jest jedynym naukowcem, który kiedykolwiek żył wystarczająco długo, by spojrzeć w siebie w okresowy stół. (Z możliwym wyjątkiem Paul-Émile "Rooster" Lecoq de Boisbaudran.)
• Element 107. Niemcy wymieniali ten element bohrium (Bh) na cześć Nielsa Bohra, imię, które również podobało się Rosjanom, którzy chcieli po nim nazwać element 105. Dlaczego więc wybrano bohrium zamiast neilsbohrium, jak zaproponowano dla elementu 105? Konwencja w nazewnictwie elementów polegała na użyciu tylko nazwiska osoby honorowanej; gdyby nazwa neilsbohrium została zatwierdzona, Niels Bohr byłby jedyną osobą, której imię i nazwisko zostały użyte, ale tylko dlatego, że nazwa bohrium była zbyt podobna do pierwiastka boru (B). Tym razem zwyciężyła konwencja, a bohrium wygrało nad neilumbohrium.
• Element 108. Zgodnie z wolą Niemców element ten został nazwany hassium (hs) na cześć niemieckiego Hesse.