Bohrium findet seinen Platz im Periodensystem

(Übersetzung eines Artikels von Heinz Gäggeler, PSI, Bern im Cern Courier 40, #1/2000)

Am Schweizer Paul Scherer Institut hat ein internatioales Team von Radiochemikern unter Benutzung des Philips Cyclotrons erste chemische Untersuchungen am Transuranelement Bohrium (Ordnungszahl 107) durchgeführt.

Obwohl die jüngsten Entdeckungen der Elemente 114, 116 und 118 einige Zeit die Titelzeilen wissenschaftlicher Veröffentlichungen beherrschten, haben diese Experimente nicht den geringsten Beitrag zu den chemischen Eigenschaften geliefert. Die Kenntnis dieser ist aber unbedingt erforderlich, um die Klassifikation zur Mitgliedschaft einer Gruppe des Periodensystems durchführen zu können. Vom chemischen Standpunkt endet das Periodensystem mit Seaborgium, dem Element Nummer 106


Schema der Untersuchungsappartur zur Bohrium-Chemie. Zeigt die verschiedenen Schritte zur Herstellung und ISolation des Oxichlorids. Durch dessen Flüchtigkeit kann es von den Nachbarelementen unterschieden werden und in OLGA = on-line-gas-chromatography-apparatus getrennt werden

Das Bohriumexperiment versucht, die Informationslücke zu schließen und untersuchte, ob das Element zur Gruppe 7 gehört, also zu Rhenium und Technetium homolog ist.

Das erste Experiment wurde im Frühjahr 1999 am 88-inch Cyclotron des Lawrence Berkeley National Labors (LBNL) durchgeführt, wo ein neues, langlebiges Isotop von Bohrium (Massenzahl 267) aus der Reaktion von Neon-22-Ionen an einem Berkelium-249-Target entstand. Mit einer Halbwertzeit von 20 Sekunden war es stabil genug für chemische Untersuchungen.

Über die Bestimmung der Flüchtigkeit des Oxichlorids sollte die Zugehörigkeit zur Gruppe 7 am ehesten bestimmbarsein, da dieses wesentlich flüchtiger als die Oxichloride der benachbarten Transactiniden oder der Actiniden sein sollte.

Einen Monat lang wurde im September 1999 ein Target mit 600g/cm2 aus Berkelium 249 mit einem Ionenstrahl mit 2 x 1012 Neon-22 Ionen/s beschossen. Das Target wurde vom US Department of Energy zur Verfügung gestellt und auf einer dünnen Beryllium-Folie aufgebracht. Ein Gastransportsystem transportierte die Produkte koninuierlich in einen Onlinegaschromatographen (OLGA), an den ein Rotierender Multidetektoranalysator (ROMA) angeschlossen war, der einzelne Atome nachzuweisen imstande war (Nachweis sowohl der Alphastrahlung als der Spontanspaltungsbruchstücke).

Unter Verwendung von genau sechs nachgewiesenen Atomen konnte gezeigt werden, daß Bohrium tatsächlich bei 180°C ein flüchtiges Oxichlorid bildet, somit im erwarteten Temperaturbereich von 200°C liegt. Die nachgewiesenen Zerfälle von 267-Bh (alpha) zu 263-Db, 259-Lr und 255-Md bestätigen Bohrium als "normales" Mitglied der Gruppe 7.

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