SUPERZWARE ELEMENTEN 116 EN 118 GEMAAKT IN BERKELEY

In het Californische Lawrence Berkeley National Laboratory zijn de superzware elementen 116 en 118 ontdekt. Ze werden gemaakt door een trefplaat van lood (Pb-208) te beschieten met een bundel van krypton-ionen (Kr-86). Het resultaat was dat na fusie van beide middelzware kernen en het wegvliegen van een neutron element 118 ontstond. Binnen een milliseconde viel het uiteen in element 116 en een alfadeeltje (een heliumkern) waarna een cascade aan verdere vervalreacties optrad.

De vondst van element 118 komt min of meer als een verrassing omdat volgens de heersende theorie het fuseren van twee middelzware kernen bij relatief lage energie (koude fusie) niet verder zou voeren dan element 112. In januari van dit jaar vonden Russische onderzoekers in Dubna element 114 dan ook via hete fusie, waarbij een bundel hoogenergetische lichte ionen op een trefplaat van het zware plutonium werd geschoten. De levensduur van 30 seconden gaf aan dat het langgezochte `eiland' van superzware stabiele kernen, dat op theoretische gronden is voorspeld, in zicht kwam. Overigens is de Russische vondst nog niet in een onafhankelijk experiment bevestigd.

De revival van de koude fusie is te danken aan Robert Smolanczuk, een Poolse gastonderzoeker in het Berkeley-team. Zijn berekeningen wezen uit dat het bombarderen van lood met krypton toch in een enkel geval tot de productie van een atoom van element 118 zou kunnen leiden. De kans dat de samengestelde kern zou uiteenspatten, zo vond Smolanczuk, was minder groot dan aanvankelijk was gedacht.

Nadat in een cyclotron de krypton-ionen waren versneld en op het loodplaatje geschoten, was het zaak uit de velerlei brokstukken die deze klap opleverde de potentieel interessante deeltjes te scheiden van de rest. Dat gebeurde in Berkeley met een speciaal ontwikkelde, gasgevulde scheidingsmachine. Die was zo efficiënt dat hij uit de duizenden miljarden botsingsproducten toch de enkele exemplaren van element 118 wist te filteren. Die boorden zich vervolgens in in een silicium-detector. Aan de hand van de vrijkomende alfadeeltjes wisten de onderzoekers element 118 te identificeren.

(Dirk van Delft)