Forschern des Paul-Scherrer-Instituts in Villigen (Schweiz) ist die erste chemische Untersuchung des künstlichen Elements Hassium geglückt. In ihrem Experiment gingen die nur für wenige Sekunden stabilen Hassiumatome eine gasförmige Verbindung mit Sauerstoff ein. Das Element lässt sich damit in die achte Gruppe des Periodensystems der Elemente einordnen, berichten die Wissenschaftler nach mehreren Jahren Forschungsarabeit nun in einer Veröffentlichung in Nature (Band 418, Seite 859ff).
Die Experimente unter der Leitung von Heinz Gäggeler fanden an dem Schwerionenbeschleuniger der Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) in Darmstadt statt. Zunächst schossen die Wissenschaftler Ionen des Elements Magnesium auf einen Körper aus radioaktivem Curium-248. Dies löste eine Fusionsreaktion aus, bei der Hassium-Atome mit jeweils 108 Protonen entstehen. Diese superschweren Atome sind allerdings instabil und zerfallen nach nur wenigen Sekunden durch die Aussendung von Heliumkernen, so genannten Alphateilchen.
In der kurzen Zeit zwischen Entstehung und Zerfall gingen ganze sieben Hassiumatome eine Verbindung mit Sauerstoff ein, die durch ein System von 36 Siliziumdetektoren untersucht werden konnte. Die Detektoren wurden speziell für die Untersuchung superschwerer Elemente am Paul-Scherrer-Institut entwickelt und geben bei Kontakt mit superschweren Elementen einen charakteristischen Stromstoß ab. Dazu müssen sie auf Temperaturen zwischen minus 20 und minus 170 Grad Celsius abgekühlt werden.
Hassium trägt den lateinischen Namen für Hessen und wurde im Jahre 1984 an der GSI erstmals hergestellt. Während der physikalische Aufbau derartiger superschwerer Atomkerne zum Teil schon recht gut erforscht ist, sind die chemischen Eigenschaften weniger gut bekannt. Mit den neuartigen Siliziumdetektoren soll sich dies nun für eine ganze Reihe künstlich erzeugter Elemente ändern.
Stefan Maier
