De flesta av de element som har upptäckts genom åren har identifierats vid kärnkraftsforskningscentret i ryska Dubna. För närvarande ser det periodiska systemet helt ovanligt ut, men sökandet efter nya element fortsätter.
Det finns många myter kring namnet Dmitry Ivanovich Mendeleev. Till exempel att han gjorde ett viktigt bidrag till produktionen av vodka med sin doktorsavhandling om förhållandet mellan alkohol och vatten, som en rysk kemist försvarade 1865 vid Technological Institute i St. Petersburg. Eller att den lysande idén att ordna saker i det då kaoset med kemiska element kom till honom i en dröm 1869. Båda dessa nyfikna berättelser saknar dock tillförlitliga bevis.
Det är säkert känt att han för 148 år sedan, den 28 oktober 1869, publicerade det periodiska systemet för kemiska grundämnen, som äntligen beställde de 63 elementen som var kända vid den tiden, genom att placera dem i form av en tabell i stigande ordning av antalet protoner.
Med detta satte Mendeleev också ett slut på 50-års sökandet efter en relation mellan atommassan och elementens egenskaper: i sitt periodiska system är grovt sett alkalimetaller grupperade till vänster, inerta gaser till höger, mellan dem är övergångsmetaller, icke-metaller och andra serier.
Sällsynt fullständighet
Men trots sin grundläggande betydelse är det periodiska systemet fortfarande inte slutgiltigt. Av detta följer att det tillsammans med de 118 element som vi känner till idag finns många andra. De letas efter i en liten rysk stad vid Volga, cirka 120 kilometer norr om Moskva, kallad Dubna.
Vid denna tid på året är staden utsmyckad med brokiga trädblad som tornar över små enfamiljshus. Innan du går in på det gemensamma institutet för kärnforskning (JINR) gömt bakom ett högt staket är det svårt att anta att du befinner dig i en vetenskaplig stad av världsbetydelse.
Kampanjvideo:
Där skogar och snår fortfarande regerade för några decennier sedan öppnades ett centrum för elementär partikelfysik 1956. Av de 18 element som sedan dess har upptäckts runt om i världen har tio upptäckts vid detta institut.
Så Dubna bidrog till det faktum att alla raderna i det periodiska systemet för närvarande är fyllda: i början av 2016 erkändes fyra nya element i det periodiska systemet officiellt, varför dess sjunde rad slutfördes. I november förra året fick de äntligen sina officiella namn: element med serienummer 113 fick namnet Nihonium (Nh) till ära för Japan (japanska Nihon), nummer 115 - Muscovy (M) till ära för Moskva, nummer 117 - Tennessin (Ts) till ära för den amerikanska staten Tennessee och nummer 118 - oganesson (Og) för att hedra sin medgrundare och chef för kärnreaktionslaboratoriet vid JINR i Dubna, Yuri Oganesyan.
Med 118 protoner är oganesson för närvarande det element som har högst atomnummer. Syntesen av tunga atomkärnor av denna typ vid JINR sker genom partikelkollisioner. Oganesson-elementet erhölls genom att kollidera kärnorna i kalciumisotopen Ca-48 med den radioaktiva metallen californium Cf-249.
Ultimate precision
Som Andrei Popako, en JINR-forskare, betonar, i detta fall bör ett extremt noggrant beräknat energivärde användas: om energin inte räcker, kommer atomkärnorna, även om de närmar sig varandra, att flyga ifrån varandra. Om det finns för mycket energi i kollisionen kommer nya fragment att dyka upp, men inte nya atomkärnor. "För att skapa nya atomer får noggrannheten för att ställa jonenergin inte överstiga en procent", säger Popako. Men inga speciellt höga energier krävs, "av denna anledning behöver vi inte en så stor hadronkolliderare som CERN."
Produktionshastigheten för supertunga element är motsvarande begränsad: för närvarande genereras en oganesonatom per månad. Det handlar inte bara om grundläggande forskning, elementen har också ett kommersiellt pris. Det radioaktiva elementet Californium Cf-252 säljer för cirka 27 miljoner dollar (cirka 23 miljoner euro) per gram. Den används till exempel i oljeindustrin för att analysera porositet och permeabilitet hos oljebärande formationer.
För att tränga in i den åttonde raden i det periodiska systemet planerar forskarna under ledning av Popako att börja med titan, men det fungerar fortfarande kemiskt extremt aggressivt i gaspedalen. Forskare kan behöva leta efter annat utgångsmaterial för syntes av nya element.
Alexander Vladimirovich Karpov, en ledande forskare vid den teoretiska avdelningen för laboratoriet för kärnreaktioner vid JINR, tror att den åttonde perioden i systemet aldrig kommer att fyllas, vi talar om mer än 50 element, varav inget ännu har upptäckts. Hans råd: "Använd det periodiska systemet medan det är fyllt som det är nu."
Tanja Traxler
