Kopernik jest jak dynia

- Na początku jest ciekawość - przyznaje prof. Sigurd Hofmann, który stworzył "kopernika".

Akcelerator to nie pistolet

- Od początku mieliśmy dobre przeczucia - wspomina tę chwilę prof. Sigurd Hofmann, szef zespołu naukowców z Darmstadu. Na zaproszenie fizyków z UMK przyjechał do Torunia, żeby opowiedzieć o swoim odkryciu. - Tego dnia mogliśmy wprawdzie bezpośrednio obserwować powstanie nowego pierwiastka, ale chcieliśmy mieć całkowitą pewność, że się nam udało. Zatrzymaliśmy taśmy, na których zarejestrowany był cały przebieg eksperymentu i przeanalizowaliśmy je dokładnie. Nie było wątpliwości: sukces!

Prof. Hofmann w Toruniu: Stworzyliśmy je, by odkryć

To była ogromna radość

Kopernik nie był pierwszym pierwiastkiem, jaki odkryli fizycy z Darmstadu. Był jednak ogromnym wyzwaniem. Żeby go uzyskać, naukowcy rozpędzili w akceleratorze do olbrzymiej prędkości jony cynku i bombardowali nimi cieniutką ołowianą tarczę. Chodziło o to, żeby jądra atomów zderzyły się ze sobą i połączyły, tworząc nowy pierwiastek.

- Brzmi prosto, ale to pozory - uśmiecha się prof. Sigurd Hofmann. - Przede wszystkim jądra muszą zderzyć się centralnie, czołowo, a to się zdarza rzadko. Akcelerator nie przypomina pistoletu - nie można spojrzeć, wycelować i strzelić. Prawdopodobieństwo i statystyka grają ogromną rolę.

Ale zderzenie to tylko początek. Kiedy już do niego dojdzie, zaczynają się kolejne problemy: nowo powstałe jądro musi przetrwać na tyle długo, żeby maszyna zdążyła je zarejestrować. Pierwszy kopernik istniał niecałe 300 milisekund, później się rozpadł. Mimo to jest niezwykły. Dlaczego? - Ponieważ leży w pobliżu wyspy stabilności - wyjaśnia Sigurd Hofmann.

Magiczne liczby i tajemnicza wyspa

Czym jest ta wyspa? Superciężkie pierwiastki zwykle znikają w mgnieniu oka. Są nietrwałe do tego stopnia, że fizycy mówią wręcz o morzu niestabilności, które rozlewa się w odległych rejonach tablicy Mendelejewa. Teoretycy przewidują jednak, że powinny istnieć bardzo ciężkie i równocześnie bardzo trwałe pierwiastki. Ich jądra powinny być kuliste i zawierać tzw. magiczną liczbę protonów i neutronów. Na razie jednak nie udało się ich wyprodukować.

Mimo to fizycy ciągle szukają legendarnej "wyspy stabilności", złożonej z trwających długie lata pierwiastków. Kopernik jest niezwykły - bo wszystko wskazuje na to, że leży na jej brzegu.
- Kopernik nie jest jednak oczekiwanym, podwójnie magicznym, kulistym pierwiastkiem - wyjaśnia Hofmann. - Jego jądro przypomina raczej dynię, jest zdeformowane. Mimo to wykorzystuje stabilność wyspy. To powód, dla którego w ogóle może istnieć.

Od numeru 112 do astronoma

W 2002 roku zespołowi Sigurda Hofmanna ponownie udało się stworzyć ten sam pierwiastek. Siedem lat później Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i stosowanej oficjalnie go uznała. Pozostało tylko wymyślenie nazwy. Zaszczyt przypadł odkrywcom.

- Od samego początku chcieliśmy cofnąć się w przeszłość, do odległej historii - wspomina prof. Sigurd Hofmann, - Nie chcieliśmy po raz kolejny koncentrować się na współczesnych naukowcach i miejscowościach z naszego regionu.

Po raz kolejny - bo zespół fizyków z Darmstadu miał już na swoim koncie odkrycie pięciu nowych pierwiastków. To bohr, meitner i roentgen, które zostały tak nazwane na cześć wybitnych fizyków oraz darmsztadt i has, które swoje nazwy zawdzięczają miastu, w którym znajduje się laboratorium i krainie w Niemczech.

- Tym razem pomyśleliśmy o przełomie renesansu i średniowiecza - opowiada profesor. - Mikołaj Kopernik nasunął się sam. To był człowiek, który swoimi ideami zmienił nie tylko ówczesną naukę, ale i sposób myślenia ludzi z tamtej epoki. Postanowiliśmy, że trzeba go uczcić.

19 lutego 2010 roku stało się: pierwiastek nr 112 oficjalnie zmienił się w Copernicium. Liczba atomowa: 112; symbol: Cn. Nazwa została przyjęta w dzień urodzin astronoma.

W poszukiwaniu nieznanego

Teraz zespół z Darmstadu pracuje nad stworzeniem kolejnych superciężkich pierwiastków.
Dlaczego?

- Na początku jest zawsze ciekawość - uśmiecha się prof. Sigurd Hofmann. - Ile pierwiastków możemy wytworzyć? Jak ciężkie mogą być nukleotydy i jakie mogą mieć właściwości? Czy będą idealnie sferyczne czy zdeformowane? Na te pytania ciągle szukamy odpowiedzi. Niewykluczone, że te konfiguracje będą zupełnie inne od tych, jakich się spodziewamy.

A potem?

Możliwości są ogromne, przecież kilkadziesiąt lat temu nikt nie przypuszczał, że z badań nad zwykłym węglem może wyjść coś przełomowego - a dziś furorę robi nanotechnologia.