50 Jahre GSI

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FAIR

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Außenstellen

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Entdeckung neuer Elemente

In Experimenten an der GSI-Beschleunigeranlage gelang es Wissenschaftlern die sechs neuen Elemente 107 bis 112 zu entdecken.

Chemische Elemente entstehen in Sternen und in Sternexplosionen. Sie sind der Stoff, aus dem die gesamte Materie um uns herum – auch die unseres Körpers – aufgebaut ist. Im Universum treten noch etliche Elemente auf, die auf der Erde nicht vorkommen.

Die Forscher bei GSI versuchen neue, bisher unbekannte Elemente im Labor zu erzeugen. Die bisher entdeckten sind instabil und zerfallen nach zum Teil sehr kurzen Zeiten. Theoretische Berechnungen sagen jedoch eine sogenannte Insel der Stabilität voraus. Damit sind Elemente gemeint, die sehr lange Lebensdauern haben könnten. Die Insel der Stabilität zu finden, ist ein Ziel der Wissenschaftler.

Neben der Entdeckung der Elemente 107 bis 112 gelang es bei GSI die Elemente 113 bis 117 zu erzeugen und somit Entdeckungen aus Japan und Russland zu bestätigen.

  • Bei GSI entdeckte Elemente (Ordnungszahl): Bohrium (107), Hassium (108), Meitnerium (109), Darmstadtium (110), Roentgenium (111), Copernicium (112)
  • GSI an Elemententdeckung beteiligt: Nihonium (113), Flerovium (114), Moscovium (115), Livermorium (116), Tennessine (117)
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GSI-Wissenschaftler haben sechs neue Elemente entdeckt.
Abbildung: GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH

150 Jahre Periodensystem

    Die UNESCO hat das Jahr 2019 zum Internationalen Jahr des Periodensystems ausgerufen. Vor genau 150 Jahren veröffentlichte der russische Chemiker Dimitry Mendelejew eine Ordnung für die chemischen Elemente, die bis heute beibehalten wurde: das Periodensystem der Elemente. Laut IUPAC ist das Periodensystem eine der herausragendsten Errungenschaften der Wissenschaft, die die Essenz der Chemie, der Physik und der Biologie enthält. Es ist ein einzigartiges Tool, das Wissenschaftler in die Lage versetzte, die Erscheinungsformen und Eigenschaften der Materie auf der Erde und im ganzen Universum vorherzusagen.

    Als Institut der Elemententdeckerinnen und -entdecker feiern auch GSI und FAIR das Internationale Jahr des Periodensystems mit verschiedenen Aktionen. Die diesjährigen Vorträge unserer Veranstaltungsreihe Wissenschaft für Alle, stehen zum Beispiel ganz im Zeichen der bei GSI entdeckten sechs chemischen Elemente – zu jedem GSI-Element wird ein Vortrag über den Namensgeber gehalten.

    Hintergründe

    Erzeugung und Nachweis

    Periodensystem der Elemente

    Elementnamen aus der Geografie

    Experimentaufbauten bei GSI

    https://www.gsi.de/fileadmin/oeffentlichkeitsarbeit/forschung/elemente/IYPT2019.jpg
    Copyright: IYPT2019

    Die bei GSI entdeckten Elemente

    Ordnungs-

    zahl

    Name (chemisches

    Symbol)

    Herkunft des Namens

    Datum der Entdeckung**

    erstmalige Erzeugung aus

    Offizielle Anerkennung*

    Entdeckungslabor

    107

    Bohrium (Bh)

    Niels Bohr, dänischer Physiker

    Nobelpreisträger 1922, Entwicklung des Bohrschen Atommodells

    24. Februar 1981

    Chrom, Bismut

    Dezember 1997

    GSI, Darmstadt, Deutschland

    108

    Hassium (Hs)

    Bundesland Hessen, Sitzland von GSI

    14. März 1984

    Blei, Eisen

    Dezember 1997

    GSI, Darmstadt, Deutschland

    109

    Meitnerium (Mt)

    Lise Meitner, österreichische Physikerin, theoretische Beschreibung der Kernspaltung

    29. August 1982

    Bismut, Eisen

    Dezember 1997

    GSI, Darmstadt, Deutschland

    110

    Darmstadtium (Ds)

    Darmstadt, Standort von GSI

    9. November 1994

    Blei, Nickel

    August 2003

    GSI, Darmstadt, Deutschland

    111

    Roentgenium (Rg)

    Wilhelm Conrad Röntgen, deutscher Physiker, Nobelpreisträger 1901, Entdecker der Röntgenstrahlung

    8. Dezember 1994

    Nickel, Bismut

    November 2004

    GSI, Darmstadt, Deutschland

    112

    Copernicium (Cn)

    Nikolaus Kopernikus, Astronom 15./16. Jhd., theoretische Beschreibung des heliozentrischen Weltbilds (Planeten kreisen um die Sonne)

    9. Februar 1996

    Zink, Blei

    Februar 2010

    GSI, Darmstadt, Deutschland

    Elemente 113 – 118

    Wenn ein Institut die Entdeckung eines Elements bekannt gibt, reicht dies noch nicht für eine offizielle Anerkennung aus.
    Die Atome eines neuen Elements lassen sich nicht direkt erkennen, die Wissenschaftler messen deren Zerfallsketten. Andere Beschleunigerzentren, neben GSI zum Beispiel in Russland, Japan und den USA, versuchen dann, ebenfalls Atome dieses Elements zu erzeugen. Sie prüfen, ob sie Zerfallsketten beobachten, die die Entdeckung bestätigen. Gelingt dies, erkennt die IUPAC nach eingehender Prüfung die Entdeckung offiziell an.

    Ordnungs-

    zahl

    Name (chemisches Symbol)

    Herkunft des Namens

    Datum der Entdeckung***

    Offizielle Anerkennung*

    Datum der erstmaligen Erzeugung bei GSI

    Entdeckungs-

    labor

    113

    Nihonium (Nh)

    Nihon ist eine der zwei Arten, Japan auf Japanisch zu sagen und bedeutet "Land der aufgehenden Sonne"

    Februar 2004

    November 2016

    7. November 2012

    RIKEN, Wako, Japan

    114

    Flerovium (Fl)

    Georgi Nikolajewitsch Fljorow (Flerov), russischer Physiker, Entdecker der spontanen Kernspaltung

    Juli 1999

    Juni 2011

    2. Juni 2009

    JINR, Dubna, Russland

    115

    Moscovium (Mc)

    Nach der Region Moskau benannt, in der das JINR beheimatet ist

    Februar 2004

    November 2016

    7. November 2012

    JINR, Dubna, Russland

    116

    Livermorium (Lv)

    Nach dem an der Entdeckung beteiligten US-amerikanischen Labor LLNL in Livermore

    Januar 2001

    Juni 2011

    2. Juli 2010

    JINR, Dubna, Russland

    117

    Tennessine (Ts)

    Nach der Region Tennessee, USA, da Labors und Universitäten von dort an der Entdeckung beteiligt waren

    April 2010

    November 2016

    28. September 2012

    JINR, Dubna, Russland

    118

    Oganesson (Og)

    Yuri Oganessian, russischer Physiker und Elemententdecker

    Oktober 2006

    November 2016

    bisher nicht bei GSI nachgewiesen

    JINR, Dubna, Russland

    (Stand: Dezember 2016)

    * angegeben ist das Datum der offiziellen Benennung durch die IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). Das Verfahren zur offiziellen Anerkennung ist mehrstufig: 1) Eine Arbeitsgruppe der IUPAC und der IUPAP (International Union of Pure and Applied Physics) erkennt die Existenz des Elements an (Verifikation). Gleichzeitig fordert sie die Entdecker auf, einen Namen vorzuschlagen. 2) Die Entdecker schlagen einen Namen vor. 3) Die IUPAC stellt den vorgeschlagenen Namen für fünf Monate öffentlich zur Diskussion. 4) Unter Berücksichtigung der Ergebnisse legt die IUPAC den Namen fest, ggf. mit Abweichungen zum Vorschlag der Entdecker.

    ** angegeben ist das Datum, an dem das Element zum ersten Mal experimentell nachgewiesen wurde.

    *** angegeben ist das Datum der Erstveröffentlichung in einem Fachmagazin.