Forscher haben gerade ein neues superschweres Isotop des Seaborgiums hergestellt, das Seaborgium-257 genannt wird. Diese Art von instabilem Atom kommt natürlich nicht auf der Erde vor.
Das Seaborgium-257 hat eine Lebensdauer von 12,6 Millisekunden, also etwas mehr als ein Hundertstel einer Sekunde. Danach zerfällt es unter Freisetzung von Teilchen und spaltet sich in zwei Teile, ein Phänomen, das als Spaltung bezeichnet wird. Dennoch weist es eine seltene Eigenschaft auf: einen speziellen Zustand, genannt K-Isomer, der es ihm ermöglicht, der Spaltung etwas länger zu widerstehen als erwartet.
Diese Entdeckung wurde durch ein hochmodernes Gerät in Deutschland namens TASCA ermöglicht. Es erlaubt die Erzeugung dieser seltenen Atome durch Kollision von Atomkernen bei sehr hohen Geschwindigkeiten.
Dies stellt einige Vorstellungen über die Grenzen der Stabilität sehr schwerer Atome infrage. Einige, wie Seaborgium-256, könnten noch instabiler sein als gedacht, mit einer Lebensdauer von weniger als einer Nanosekunde (ein Milliardstel einer Sekunde).
Um sie zu untersuchen, müssen daher extrem schnelle Detektoren eingesetzt werden, die in der Lage sind, das Geschehen fast unmittelbar nach ihrer Entstehung zu erfassen.
Vereinfachtes Modell des Seaborgium-Atoms.
Quelle: Ahazard.sciencewriter/Wikimedia Commons Was ist ein superschweres Atom?
Ein superschweres Atom ist ein Atom mit vielen Protonen und Neutronen in seinem Kern, deutlich mehr als bei natürlichen Atomen wie Uran. Diese Atome existieren nur sehr kurz, bevor sie zerfallen.
Ihre Herstellung im Labor ermöglicht es, die Grenzen der Materie zu erforschen, die Theorien der Physiker zu testen und die Kernstruktur, die mit dem Atomkern zusammenhängt, besser zu verstehen.
Dank quantenmechanischer Effekte können einige dieser Atome etwas länger bestehen als erwartet. Dies wurde beim Seaborgium-257 beobachtet. Das bedeutet, dass einige sehr schwere Atome stabiler sein könnten als andere, abhängig von ihrer Form oder inneren Energie.
Das Verständnis dieser Effekte könnte eines Tages die Herstellung noch schwererer Elemente ermöglichen, mit möglichen Anwendungen in Wissenschaft oder Technologie. Vor allem hilft es uns, besser zu verstehen, wie das Universum schwere Elemente in Sternen erzeugt.
Quelle: Physical Review Letters