Posledice detonacije hidrogenske bombe 1952.godine, mnogo snažnije od atomskih bombi bačenih na Japan, imale su i nešto pozitivno – otkriven je novi hemijski element, koga danas naučnici ispituju za lečenje teških bolesti.
1. novembra 1952. tim američkih naučnika koji su radili za američku vojsku stisnuo je prekidač na čudnu trospratnu strukturu kodnog naziva „Ivi Majk“. Bila je to prva hidrogenska bomba na svetu, nova vrsta nuklearnog oružja koje je bilo 700 puta snažnije od atomskih bombi bačenih na Japan.
Testiranje bombe obavlјeno je na malom atolu po imenu Enivetok na Maršalovim ostrvima u južnom Pacifiku. Kada je Ivi Majk detoniran, oslobodio je 10,4 megatona eksplozivne snage, što je otprilike ekvivalent 10,4 miliona štapića TNT-a. Bomba bačena na Hirošimu, za poređenje, proizvela je samo 15 kilotona (15.000 štapića TNT-a).
Eksplozija je potpuno uništila atol Enivetok i proizvela oblak pečurke širok 4,8 kilometara. Radnici u zaštitnim odelima prikupili su materijal od padavina na susednom ostrvu i poslali ga na analizu u laboratoriju Berkli u Kaliforniji (sada Nacionalna laboratorija Lorens Berkli). Tamo je tim istraživača Menhetn projekta, predvođen Albertom Giorzom, koji je inače otkrio 12 novih hemijskih elemenata, izolovao samo 200 atoma potpuno novog elementa koji sadrži 99 protona i 99 elektrona. Godine 1955. istraživači su objavili svoje otkriće svetu i nazvali ga po svom naučnom heroju: Ajnštajnijum.
Velik i nestabilan
Ajnštajnijum zauzima atomski broj 99 u periodnom sistemu u društvu drugih veoma teških i radioaktivnih elemenata kao što su Kalifornijum i Berkelijum. Neki radioaktivni elementi, posebno uranijum, postoje u značajnim količinama u Zemlјinoj kori i smatra se da je pod zemlјom više uranijuma nego zlata. Ali, čak i teži elementi, uklјučujući Ajnštajnijum, mogu se stvoriti samo veštački eksplozijom vodonične bombe ili sudaranjem subatomskih čestica u reaktoru.
Šta čini element radioaktivnim? U slučaju Ajnštajnijuma i njegovih suseda na dnu periodnog sistema, to je sama veličina njihovih atoma, objašnjava Džozef Glajč, farmaceutski hemičar koji je intenzivno radio sa drugim radioaktivnim elementima koji se koriste za medicinsko snimanje.
“Kada elementi postanu određene veličine, jezgro atoma postaje toliko veliko da se raspada”, kaže Glajč. “Ono što se dešava je da izbaci neutrone i/ili protone i elektrone i raspada se u niže elementarno stanje.” Kako se radioaktivni elementi raspadaju, oni odbacuju klastere subatomskih čestica koje imaju oblik alfa čestica, beta čestica, gama zraka i drugog zračenja. Neke vrste zračenja su relativno bezopasne, dok druge mogu naneti veliko oštećenje lјudskim ćelijama i DNK.
Kratak vek trajanja Ajnšajnijuma
Kako se radioaktivni elementi raspadaju, oni takođe formiraju različite izotope koji imaju različite atomske težine. Atomska masa elementa se izračunava dodavanjem broja neutrona u jezgru broju protona. Na primer, Ajnštajnijum sakuplјen u južnom Pacifiku 1952. godine bio je izotop nazvan Ajnštajnijum-253, koji ima 99 protona i 154 neutrona.
Ali, izotopi ne traju večno. Svaki od njih ima različito „vreme poluraspada“, što je procenjeno vreme da se polovina materijala raspadne u novi izotop ili element manje atomske mase. Ajnštajnijum-253 ima poluživot od samo 20,5 dana. Uranijum-238, s druge strane, koji je najčešći izotop uranijuma-236 koji se nalazi u prirodi, ima vreme poluraspada od 4,46 milijardi godina.
Jedna od teških stvari u vezi sa sintezom teških radioaktivnih elemenata kao što je Ajnštajnijum u laboratoriji, a pod laboratorijom se misli na visoko specijalizovane nuklearne reaktore, je da teški elementi počinju da se raspadaju veoma brzo.
„Kako stvarate sve veće i veće elemente i izotope, postaje sve teže držati ih dovolјno dugo u životu“, kaže Glajč.
Veliki proboj u istraživanju
Zbog svega toga je nedavno bilo toliko uzbuđenja u svetu hemije kada je tim naučnika uspešno držao uzorak kratkotrajnog Ajnštajnijuma dovolјno dugo da izmeri neka od hemijskih svojstava ovog ultra retkog elementa.
Naučnici, predvođeni Rebekom Arbergel iz Nacionalne laboratorije Lorens Berkli, strplјivo su čekali mali uzorak Ajnštajnijuma-254 proizveden u Nacionalnoj laboratoriji Ouk Ridž u Tenesiju. Uzorak je bio težak 250 nanograma ili 250 milijarditog dela grama i imao je poluživot od 276 dana. Kada je pandemija COVID-19 nastupila 2020. godine, istraživanje je bilo po strani mesecima, tokom kojih je 7 odsto uzorka degradiralo svakih 30 dana.
Abergelin proboj je došao sa stvaranjem molekularne „kandže“ koja bi mogla da drži jedan atom Ajnštajnijuma-254 na mestu dovolјno dugo da meri podatke kao što su dužina njegovih molekularnih veza i na kojoj talasnoj dužini emituje svetlost. Oba ova merenja su kritična za razumevanje kako bi se Ajnštajnijum i njegovi teški rođaci potencijalno mogli koristiti u medicini za lečenja raka.
Mr. D. Tovarišić
3. oko online - Neverovatno, ali istinito 