Sebuah tim ilmuwan di Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley di California mengumumkan hari ini bahwa mereka berhasil menciptakan livermorium, atau unsur 116, menggunakan serbuk titanium untuk pertama kalinya.
Pencapaian ini membuat para ilmuwan mendekat ke pulau kestabilan, suatu titik yang diteorikan di mana unsur superberat dapat bertahan lama, membuatnya lebih mudah untuk diteliti.
“Kita membutuhkan alam untuk bersikap baik, dan alam bersikap baik,” kata Reiner Kruecken, direktur sains nuklir di Berkeley Lab, dalam sebuah rilis laboratorium. “Kami memperkirakan akan membutuhkan sekitar 10 kali lebih lama untuk membuat 120 daripada 116. Tidak mudah, tetapi tampaknya memungkinkan sekarang.”
Penemuan tim tersebut diumumkan hari ini dan disajikan di konferensi Nuclear Structure 2024. Makalah tim tersebut akan segera dipublikasikan di repositori pra-cetak arXiv dan telah diajukan ke Physical Review Letters.
Sebuah grafik menunjukkan cara baru untuk memproduksi unsur 116 menggunakan Titanium-50 dan Plutonium-244. © Grafik: Jenny Nuss / Berkeley Lab
Serbuk titanium menghasilkan unsur 116
Para peneliti menggunakan serbuk titanium-50 (suatu isotop dari unsur) dalam upaya untuk menghasilkan unsur 116, livermorium. Mereka berhasil, membuatnya menjadi unsur terberat yang pernah dibuat di Berkeley Lab. Para peneliti lab ini telah terlibat dalam penemuan 16 unsur hingga saat ini, dari Teknesium (43) hingga Seaborgium (106).
“Kami sangat yakin bahwa kita melihat unsur 116 dan partikel turunannya,” kata Jacklyn Gates, seorang ilmuwan nuklir di Berkeley Lab yang memimpin upaya terbaru, dalam rilis yang sama. “Ada sekitar 1 dari 1 triliun kemungkinan itu adalah kebetulan statistik.”
Untuk mengubah titanium menjadi serbuk, para ilmuwan memanaskan sepotong unsur tersebut hingga mulai menguap pada hampir 3.000 derajat Fahrenheit (1.649 derajat Celsius). Kemudian, tim tersebut mengebom titanium dengan gelombang mikro, menghilangkan 22 elektronnya dan mempersiapkan ion-ion untuk dipercepat di Siklotron 88-Inch Berkeley Lab.
“Ketika kita mencoba membuat unsur-unsur yang sangat langka ini, kita berada di tepi pengetahuan dan pemahaman manusia yang mutlak, dan tidak ada jaminan bahwa fisika akan berjalan sesuai yang kita harapkan.”
Ion-ion titanium diarahkan ke sasaran—plutonium dalam hal ini—dan triliunan ion tersebut menghantam sasaran setiap detik untuk melebur menjadi unsur yang benar-benar berbeda. Tim akhirnya membuat dua atom livermorium selama 22 hari operasi. Menggunakan titanium dalam sebuah serbuk adalah cara baru untuk membuat unsur-unsur yang lebih berat; sebelumnya, unsur-unsur 114 hingga 118 telah dibuat dengan serbuk kalsium-48.
“Ketika kita mencoba membuat unsur-unsur yang sangat langka ini, kita berada di tepi pengetahuan dan pemahaman manusia yang mutlak, dan tidak ada jaminan bahwa fisika akan berjalan sesuai yang kita harapkan,” kata Jennifer Pore, seorang fisikawan nuklir di grup unsur berat Berkeley Lab. “Menciptakan unsur 116 dengan titanium memvalidasi bahwa metode produksi ini berfungsi dan sekarang kita dapat merencanakan perburuan kita untuk unsur 120.”
Sebuah grafik yang menunjukkan cara mungkin untuk membuat unsur 120. © Grafik: Jenny Nuss / Berkeley Lab
Selanjutnya: perburuan unsur 120
Jika tim berhasil dalam perburuan itu, mereka bisa menciptakan unsur 120, yang akan menjadi atom terberat yang pernah dibuat. Unsur 120 akan menjadi bagian dari pulau kestabilan, kelas unsur superberat yang akan bertahan lebih lama dari unsur superberat yang ditemukan sejauh ini.
Menurut rilis lab, upaya untuk menciptakan unsur 120 bisa dimulai pada tahun 2025, setelah itu akan memakan waktu beberapa tahun untuk menghasilkan unsur tersebut jika tim berhasil. Para fisikawan sedang bekerja di ujung periodik tabel, dengan harapan menemukan batas atom yang lebih berat dan lebih tahan lama.