Το ψύχος των γεωπολιτικών ανέμων μπορεί να γίνει αισθητό στα πιο απροσδόκητα μέρη. Ένα τέτοιο βασίλειο είναι το κυνήγι νέων χημικών στοιχείων, στο οποίο έχουν επιδοθεί διάφορες χώρες μέσα σε πνεύμα ευγενούς άμιλλας από το τέλος του Ψυχρού Πολέμου.

Αυτές οι συμμαχίες τώρα ψυχραίνονται εξαιτίας του πολέμου της Ρωσίας στην Ουκρανία, με ένα διάσημο ίδρυμα, το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley στην Καλιφόρνια, να προχωρά μόνο του. Το εργαστήριο του Μπέρκλεϋ, μαζί με άλλα αμερικανικά εργαστήρια και εγκαταστάσεις στη Γερμανία και την Ιαπωνία, είχαν εργαστεί στο παρελθόν μαζί με το Κοινό Ινστιτούτο Πυρηνικών Ερευνών (JINR) της Ρωσίας, ελέγχοντας ο ένας την εργασία του άλλου και μοιράζοντας τα εύσημα για τις ανακαλύψεις. Τώρα, σύμφωνα με το Chemistry World, οι κυρώσεις έχουν τορπιλίσει τη συμφωνία.

Ο Yuri Oganessian, κορυφαίος επιστήμονας του JINR και το μόνο εν ζωή άτομο που έχει δώσει το όνομά του σε ένα στοιχείο, το επιβεβαίωσε. Οι κυρώσεις, μου είπε μέσω email, «αποκλείουν εντελώς την επιστημονική συνεργασία με τη Ρωσία» και, δεδομένου ότι το ινστιτούτο βρίσκεται σε ρωσικό έδαφος – στη Ντούμπνα, κοντά στη Μόσχα – έχει πλέον απομονωθεί.

Η προσπάθεια επέκτασης του περιοδικού πίνακα μπορεί να διασπάστηκε λόγω σύγκρουσης, αλλά η γοητεία για αυτό που βρίσκεται πέρα ​​από τα 118 γνωστά στοιχεία παραμένει πολύ ζωντανή, με αρκετές χώρες να παίρνουν τα ηνία. Η προσπάθεια συμπλήρωσης του πίνακα είναι σίγουρα εξίσου λογική με την εμμονή των εξερευνητών και των πλοηγών να χαρτογραφήσουν τα εδάφη, τις θάλασσες και τα βουνά του φυσικού κόσμου. Είναι αδιανόητο τα περιγράμματα του ατομικού κόσμου να παραμένουν αχαρτογράφητα.

Ένα στοιχείο είναι μια ουσία που αποτελείται από έναν τύπο ατόμου και διακρίνεται από τον μοναδικό ατομικό του αριθμό, που είναι ο αριθμός των πρωτονίων στον πυρήνα του. Ένα άτομο υδρογόνου έχει ένα πρωτόνιο και επομένως ατομικό αριθμό ίσο με ένα. Σε γενικές γραμμές, μόνο στοιχεία μέχρι το ουράνιο, 92, μπορούν να βρεθούν στη φύση. Τα βαρύτερα στοιχεία απαιτούν σύνθεση σε εργαστήριο. Αυτό γίνεται ολοένα και πιο δύσκολο γιατί σημαίνει να σβήσουμε πολλά θετικά φορτισμένα πρωτόνια μαζί – τα οποία φυσικά απωθούν το ένα το άλλο.

Η υπέρβαση αυτού του φυσικού φραγμού συνήθως περιλαμβάνει τη συντριβή διαφορετικών ατόμων μαζί σε προσεκτικά βαθμονομημένες ταχύτητες σε επιταχυντές σωματιδίων. Το Oganesson, για παράδειγμα, δημιουργήθηκε από τη σύγκρουση ατόμων καλιφορνίου (ατομικός αριθμός 98) και ασβεστίου (20). Για αρκετά χρόνια, καταγράφηκε η φευγαλέα ύπαρξη μόνο μερικών ατόμων oganesson. Τα στοιχεία 93 και άνω ονομάζονται «βαριά» και από το 104 και άνω ονομάζονται «υπερβαρέα».

Τώρα το Κέντρο Έρευνας Βαρέων Ιόντων GSI Helmholtz του Darmstadt στη Γερμανία και το Riken Nishina Center for Accelerator-based Science του Τόκιο ετοιμάζονται να αναζητήσουν το 119.

Και τα δύο έχουν εξαιρετικά πρόσφατα ρεκόρ, όπως το darmstadtium (110) και το nihonium (113, το πρώτο στοιχείο που ανακαλύφθηκε ή  δημιουργήθηκε Ασία).

Εν τω μεταξύ, ο Oganessian επιδιώκει το 119 και το 120 με τη βοήθεια αναβάθμισης του επιταχυντή αξίας 60 εκατομμυρίων δολαρίων — και πιστεύει ότι και τα δύο είναι εφικτά αυτή τη δεκαετία.

Το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley σχεδιάζει να πηδήξει στα 120 το επόμενο έτος με σύγκρουση ατόμων τιτανίου και καλιφορνίου.

Αυτά τα παιχνίδια μοιάζουν κάπως με τα ταξίδια που αναζητούσαν το Βορειοδυτικό Πέρασμα, τη άπιαστη θαλάσσια διαδρομή που συνδέει τον Ατλαντικό με τον Ειρηνικό που άλλαξε για πάντα τη ναυτιλία. Αυτό συμβαίνει επειδή το oganesson ολοκληρώνει την έβδομη σειρά του περιοδικού πίνακα – και τα επόμενα βαρύτερα στοιχεία θα ξεκινήσουν την όγδοη, που φημολογείται ότι είναι ένα σημείο στο οποίο η συμβατική χημεία, συμπεριλαμβανομένου του περίφημου επαναλαμβανόμενου σχεδίου ιδιοτήτων του πίνακα, καταρρέει.

Αντί να υπάρχουν για λίγα δευτερόλεπτα ή λιγότερο, αυτά τα στοιχεία μπορεί να κατοικούν σε ένα «νησί πυρηνικής σταθερότητας» και να παραμείνουν για χρόνια. Αυτοί οι υποψήφιοι βαρέων βαρών προβλέπεται να επιδείξουν περίεργη συμπεριφορά που σχετίζεται με τη σχετικότητα. Είναι αυτή η άγνωστη χημεία των «υπερβαρών» που ο Oganessian, τώρα 90 ετών, παραδέχεται ότι βρίσκει πιο ενδιαφέρουσα.

Όταν τον ρώτησα πόσα περισσότερα στοιχεία θα μπορούσε να παράγει η επιστήμη – μια θεωρία προβλέπει συνολικά 172 στοιχεία – απάντησε ότι το να κάνεις τέτοιες προβλέψεις ήταν ένα «δύσκολο και άχαρο έργο». Αντίθετα, είπε, πρέπει να συνεχίσουμε να ψάχνουμε. Με θαυμασμό, αναφέρει τον Riken, του οποίου οι ερευνητές χρειάστηκαν πολλά χρόνια για να τεκμηριώσουν τη δημιουργία και τη διάσπαση μόνο τριών ατόμων νιωνίου. Η δουλειά τους ξεμπλόκαρε το φράγμα: η ομάδα του Oganessian χρειάστηκε μόλις έξι μήνες για να βρει και να επιβεβαιώσει το 114, που ονομάζεται flerovium.

Όπως δείχνει το φετινό Νόμπελ Χημείας, που απονεμήθηκε για τις κβαντικές τελείες, οι πιο σπάνιες αναζητήσεις μπορεί να καταλήξουν χρήσιμες. Αυτά τα νανοσωματίδια χρησιμοποιούνται τώρα σε τηλεοράσεις, οθόνες LED και στη χειρουργική. Αλλά η εξερεύνηση έχει επίσης σημασία για τον ίδιο της τον εαυτό: εάν μια χώρα εξωτικής χημείας που δεν έχει χαρτογραφηθεί βρίσκεται στον ορίζοντα, πρέπει σίγουρα να σαλπάρουμε.

Πρόσφατα Άρθρα