Tutkijat ovat ensimmäistä kertaa mitanneet kemiallisen sidoksen vahvuuden superraskaan alkuaineen yhdisteessä. Tutkimuksessa oli mukana myös Jyväskylän yliopisto.
Kansainvälisen yhteistyön tuloksena onnistuttiin ensi kertaa mittaamaan, kuinka vahva kemiallinen sidos on superraskaan alkuaineen ja siihen sitoutuneen molekyylin välillä.
Tutkimus osoitti, että seaborgiumatomin ja hiilimonoksidiligandin välinen sidos on heikompi kuin alkuaineen sijainnin perusteella jaksollisessa järjestelmässä voisi odottaa.
Seaborgiumin heksakarbonyylikompleksia Sg(CO)₆ tutkittiin Saksan Darmstadtissa toimivassa GSI/FAIR-kiihdytinlaboratoriossa.
Nature-lehden julkaisemaan tutkimukseen osallistui Jyväskylän yliopistosta tutkija Juha Uusitalo.
Jyväskylässä pitkä kokemus
Koe toteutettiin Tasca-laitteistolla (TransActinide Separator and Chemistry Apparatus), joka rakennettiin noin 20 vuotta sitten erityisesti superraskaiden alkuaineiden tutkimusta varten.
Jyväskylässä oli tuolloin käytössä vastaavanlainen Ritu-kaasutäytteinen rekyyliseparaattori, ja Uusitalo kutsuttiin konsultoimaan hanketta.
”Tasca-separaattorin avulla seaborgiumatomit eroteltiin muista reaktiotuotteista ja johdettiin edelleen kemialliseen tutkimukseen”, hän kertoo.
Uusitalo on osallistunut Tascalla tehtyisiin kokeisiin lähes joka vuosi.
Superraskaat alkuaineet haastavat ennusteet
Superraskaat alkuaineet, joiden järjestysluku on 104–118, tuotetaan keinotekoisesti hiukkaskiihdyttimissä. Niitä syntyy vain muutamia atomeja päivässä.
Superraskaiden alkuaineiden kemiallisten ominaisuuksien tutkiminen on niiden lyhyen eliniän vuoksi hyvin hankalaa.
Alkuaineiden elektronit liikkuvat ytimen läheisyydessä niin nopeasti, että relativistiset ilmiöt vaikuttavat atomien elektronirakenteeseen ja sitä kautta niiden muodostamiin kemiallisiin sidoksiin.
”Jaksollisen järjestelmän perusteella sidoksen voisi odottaa vahvistuvan kromista molybdeenin ja volframin kautta seaborgiumiin”, Uusitalo kuvailee.
Tutkimuksessa havaittiin kuitenkin päinvastainen ilmiö. Seaborgiumissa sidos heikkenee juuri relativististen vaikutusten seurauksena.
Tilaa Kemiamedian uutiskirje!
Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista. Osallistut samalla arvontaan!
