Bảng tuần hoàn hóa học sắp sửa có thêm thành viên mới, vì hiện nay ba phòng thí nghiệm độc lập nhau đã tạo ra các nguyên tử của nguyên tố 114. Tuy nhiên, vẫn còn có một ẩn số lớn chưa rõ – nên phân loại nó là kim loại hay là khí trơ đây?
Hồi tháng 2, một nguyên tố với 112 proton trong hạt nhân nguyên tử của nó đã được công nhận và Hiệp hội quốc tế Hóa học và Hóa học Ứng dụng (IUPAC) đã đặt tên cho nó là copernicium. Một vinh dự giống như vậy cũng đang được người ta vận động cho nguyên tố 114.
Năm 1999, các nhà nghiên cứu tại Liên Viện Nghiên cứu Hạt nhân ở Dubna, Nga, khẳng định đã tạo ra các nguyên tử của nguyên tố 114, nhưng kết quả không được xác nhận. Giờ thì các đội tại hai phòng thí nghiệm khác cho biết họ đã tạo ra được nó.
Một đội đứng đầu là Heino Nitsche và Ken Gregorich tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley ở California, Mĩ. Còn đội kia có lãnh đạo là Christoph Düllmann tại Trung tâm Nghiên cứu Ion Nặng (GSI) ở Darmstadt, Đức.
Bảng tuần hoàn hóa học sắp có thêm thành viên mới
Giống như nhóm Dubna, cả hai nhóm nghiên cứu đã bắn các nguyên tử calcium, mỗi nguyên tử chứa 20 proton, vào tấm bia gồm các nguyên tử plutonium, mỗi nguyên tử chứa 94 proton. Một hạt nhân calcium thỉnh thoảng hợp nhất với một hạt nhân plutonium để tạo ra một nguyên tử có 114 proton, các đội nghiên cứu cho biết như vậy trong các bài báo, tương ứng, đã công bố trên tờ Physical Review Letters hồi tháng 9/2009 và tháng 6/2010.
Phòng thí nghiệm Mĩ phát hiện ra hai nguyên tử của nguyên tố 114, còn phòng thí nghiệm Đức tạo ra 13 nguyên tử. Đa số các nguyên tử đã phân hủy thành các nguyên tử nhẹ hơn chỉ trong vài phần chục của một giây, tuy nhiên có một nguyên tử tồn tại đến 3,6 giây trước khi bị phá vỡ. Chuỗi sản phẩm phân hủy tạo ra một dấu hiệu đặc trưng, xác nhận rằng các nguyên tử của nguyên tố 114 thật sự đã sinh ra. “Dữ liệu như đã công bố từ phía Dubna đã được xác nhận”, Düllmann nói. “Không còn nghi ngờ gì rằng những chuỗi phân hủy này là có thực hay không”.
Trên cơ sở những kết quả này, một ủy ban IUPAC đã soạn thảo một bản báo cáo về việc bổ sung chính thức nguyên tố 114 vào bảng tuần hoàn hóa học. Bản thảo đang được nội bộ IUPAC xem xét. Nếu khâu đánh giá không có sự phản đối nào “thì mọi kết luận chúng ta đưa ra sẽ được đưa tin rất nhanh”, theo lời Paul Karol thuộc trường đại học Carnegie Mellon ở Pittsburgh, Pennsylvania, chủ tịch ủy ban trên.
Tuy nhiên, các tính chất hóa học có thể của nguyên tố 114 vẫn còn chưa rõ. Một tiên đoán cho rằng nó là một chất khí trơ, còn tiên đoán khác thì cho rằng nó có các tính chất giống như chì.
Thí nghiệm Đức có thể tạo ra và bắt giữ các nguyên tử của nguyên tố 114 hiệu quả hơn trước đây, và sẽ hỗ trợ các nỗ lực làm sáng tỏ các tính chất của nó. Nếu các nguyên tử của nguyên tố 114 bám vào bề mặt vàng, chẳng hạn, điều đó sẽ xác nhận nguyên tố mới là một kim loại. Nếu nó là một chất khí trơ, thì các nguyên tử sẽ không tương tác với vàng.
- Xuân Nguyễn (theo New Scientist)
