Επιστήμονες παρατηρούν για πρώτη φορά τη μεταστοιχείωση ενός στοιχείου σε ένα άλλο

transforming atoms

Χημικοί από το τμήμα Τεχνών και Επιστημών του Πανεπιστημίου Tufts, σε συνεργασία με το UCL (University College London), παρατήρησαν για πρώτη φορά άτομα ενός χημικού στοιχείου να μεταστοιχειώνονται σε ένα άλλο στοιχείο.

Οι επιστήμονες με επικεφαλής τον E. Charles H. Sykes, καθηγητή χημείας στο Tufts, δούλεψαν με το στοιχείο ιώδιο-125, ένα ραδιενεργό ισότοπο που χρησιμοποιείται συνήθως στη θεραπεία του καρκίνου. Χρησιμοποιώντας ένα μικροσκόπιο σάρωσης, το οποίο μπορεί να παράγει εικόνες του κάθε ατόμου στην επιφάνεια ενός υλικού, παρατήρησαν την αποσύνθεση των ατόμων του ιωδίου-125. Κατά την αποσύνθεση του το ισότοπο του ιωδίου-125, χάνει ένα πρωτόνιο και γίνεται τελλούριο-125, ένα μη ραδιενεργό ισότοπο του στοιχείου τελλουρίου.

Η μεταστοιχείωση ενός στοιχείου σε ένα άλλο συνέβη όταν οι ερευνητές συγχώνευσαν μία μόνο σταγόνα νερού με το ιώδιο-125 και τα εναπόθεσαν σε ένα λεπτό στρώμα χρυσού. Όταν το νερό εξατμίστηκε τα άτομα του ιωδίου συνδέθηκαν με τον χρυσό. Οι ερευνητές στη συνέχεια εισήγαγαν το μικροσκοπικό δείγμα στο μικροσκόπιο.

Τα άτομα του ιωδίου-125 έχουν ημιζωή 59 ημερών, κάτι που σημαίνει πως οποιαδήποτε στιγμή, κάθε άτομο του ραδιοϊσοτόπου θα μπορούσε να αποσυντεθεί, και να γίνει το ισότοπο του τελλουρίου, με τα μισά από τα άτομα να αποσυντίθενται κάθε 59 ημέρες. Ήταν αδύνατο να προβλεφθεί πότε κάθε ένα από τα τρισεκατομμύρια των ατόμων του δείγματος θα μετουσιωνόταν σε τελλούριο, έτσι οι ερευνητές εργάστηκαν μέχρι και 18 ώρες την ημέρα για αρκετές εβδομάδες, έτσι ώστε να μην χάσουν τις μεταστοιχειώσεις.

Τελικά κατάφεραν να πάρουν εικόνες που έδειχναν μικρά σε μέγεθος ατόμου σημεία σε όλη την επιφάνεια του υλικού που χρησιμοποιήθηκε από το μικροσκόπιο σάρωσης. Με τη συνεργασία του Άγγελου Μιχαηλίδη,PhD, καθηγητή θεωρητικής χημείας στο UCL, και του  Philipp Pedevilla, υποψήφιου διδάκτωρ επίσης στο UCL, ερμήνευσαν αυτά τα σημεία ως νεοσυσταθείσα άτομα τελλουρίου.

Για να επιβεβαιώσουν ότι πράγματι είχαν δεί τη μεταστοιχείωση, μελέτησαν ένα από τα δείγματα κατά τη διάρκεια αρκετών μηνών με ένα φασματόμετρο φωτοηλεκτρονίων ακτίνων Χ για το προσδιορισμό της ακριβής χημικής σύνθεσής τους. «Με τη λήψη των μετρήσεων κάθε εβδομάδα ή δύο, βλέπαμε τη χημική μεταστοιχείωση από το ένα στοιχεία στο άλλο» ανέφερε ο Sykes.

Η έρευνα δημοσιοποιήθηκε διαδικτυακά στην ηλεκτρονική έκδοση του  Nature Materials.

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *