Tieteellinen perjantai

Tieteellinen sanasto on pienimuotoinen podcast sanoista – ja niiden takana olevista tieteellisistä tarinoista. Tilaa mistä tahansa saatkin podcastisi, ja tilaa uutiskirjeemme.

Ensimmäinen tunnettu käyttö:

1953; virallisesti käyttöön otettu 1997.

Etymologia:

Seaborgium on saanut nimensä – arvaatte varmaan – Nobel-palkitulta kemistiltä Glenn T. Seaborgilta. Mutta sekä nimi että alkuaineen 106 löytäminen aiheuttivat suuren kiistan.

Mitä nimessä on?

Vuonna 1974 kaksi tutkijaryhmää – toinen Kalifornian yliopistossa Berkeleyssä ja toinen Dubnassa Venäjällä – löi jättipotin. Kolmen kuukauden sisällä toisistaan nämä kaksi ryhmää olivat löytäneet saman alkuaineen eri menetelmin. Kumpikaan ei pystynyt 20 vuoteen toistamaan havaintojaan, mikä johtui pääasiassa siitä, että uusi alkuaine oli uskomattoman lyhytikäinen ja hajosi muutamassa sekunnissa. Ilman toistettavuutta alkuainetta ei voitu virallisesti ”löytää”, joten se tunnettiin kahden vuosikymmenen ajan yksinkertaisesti nimellä ”alkuaine 106.”

Vuonna 1993 amerikkalaisen ryhmän kokeilu vahvistettiin vihdoin riippumattomasti, ja ryhmä sai nimioikeudet. Mutta tiimissä oli mukana peräti kahdeksan tiedemiestä, jotka osallistuivat löytöön, ja ehdotuksia oli paljon – Isaac Newtonin nimestä Suomen kansakuntaan. Ehdotukset lentelivät edestakaisin, kunnes fyysikko Albert Ghiorso heräsi keskellä yötä idean kanssa.

Saatuaan hyväksynnän muilta ryhmän jäseniltä Ghiorso järjesti tapaamisen vanhan ystävänsä ja kollegansa Glenn T. Seaborgin kanssa. Seaborg ei ollut suoraan mukana projektissa, mutta hän oli Nobel-palkittu fyysikko, jolla oli keskeinen rooli plutoniumin löytämisessä, ja hän oli Berkeleyn ryhmän laboratorion apulaisjohtaja. Kun kokous saapui, Ghiorso toi mukanaan kansion nimeltä ”Elementti 106:n tarina”, ojensi sen ystävälleen ja katseli, kuinka Seaborg avasi ensimmäisen sivun, jossa oli ehdotetun alkuaineen nimi.

”Hän oli selvästi hämmästynyt – ja myös tyytyväinen”, Ghiorso kirjoittaa. ”Minusta tuntui, että raskaiden alkuaineiden alueelle jo valittujen nimien suuressa kirjossa nimi ’seaborgium’ olisi yhtä arvokas kuin curium, einsteinium, fermium, mendelevium, lawrencium, rutherfordium, hahnium, nielsbohrium ja meitnerium.”

1950-luvulta lähtien oli huhuiltu, että raskaat alkuaineet pitäisi nimetä Seaborgin mukaan, jotta kunnioitettaisiin hänen rooliaan transuraanisten alkuaineiden eli uraanin jälkeen jaksollisessa järjestelmässä olevien alkuaineiden löytämisessä. Aiemmin siitä ei ollut koskaan tullut kuin ehdotuksia, mutta alkuaine 106:n myötä Seaborg tulisi virallisesti elementtien kunniagalleriaan.

Yksi ongelma: Seaborg oli yhä elossa. Kansainvälisen puhtaan ja soveltavan kemian liiton (International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC) perinteen mukaan alkuaineet voidaan nimetä mytologisen käsitteen tai hahmon, mineraalin, maantieteen, ominaisuuden tai tiedemiehen mukaan, sillä IUPAC:lla on lopullinen hyväksyntä terminologialle aina mittayksiköiden standardoinnista uusien alkuaineiden nimeämiseen. Ghiorson ehdotuksen aikaan yhtään alkua ei kuitenkaan ollut nimetty vielä elossa olevan tiedemiehen mukaan. (Einsteinium ja fermium, vaikka niitä ehdotettiinkin, kun niiden nimenkantajat olivat vielä elossa, luokiteltiin tuolloin, ja nimet julkistettiin vasta myöhemmin.)

IUPAC hylkäsi nimiehdotuksen.

”Ehdotuksen herättämä kiista yllätti Ghiorson ja loukkasi häntä hiukan”

, kirjoittaa Seaborgin poika Eric. ”Alkuaineen nimeäminen elävän henkilön mukaan ei ollut aivan niin radikaalia kuin jotkut sanoivat – hän ja hänen työryhmänsä olivat ehdottaneet nimiä einsteinium ja fermium, kun nämä merkittävät tiedemiehet olivat vielä elossa. Ja suoraan sanottuna hän ei oikein ymmärtänyt, miten kuolema tekisi hänestä niin paljon paremman ihmisen.”

Kaiken huipuksi Seaborgiumin kohu osui keskelle useiden alkuaineiden nimeämisestä käytävää kansainvälistä kiistaa. Kahden vuosikymmenen aikana tutkijat Yhdysvalloissa, Saksassa ja Venäjällä olivat luoneet joukon ultraraskaita alkuaineita – alkuaineet 104-109 – käyttäen ydinkiihdyttimiä. Vaikka näissä törmäyksissä syntyneet atomit pienenivät muutamassa sekunnissa, alkuaineen nimi kestäisi yhtä kauan kuin jaksollinen järjestelmä. Ja 1990-luvulle tultaessa IUPAC yritti pitää kaikki tyytyväisinä.

Sitä seurasi huimaava sarja IUPAC:n ehdottamia – ja epäonnistuneita – kompromisseja nimien vaihtamiseksi. Yritä pysyä mukana.

• Elementti 104 nimettäisiin uudelleen dubniumiksi venäläisen laboratorion (kyllä, saman laboratorion, joka oli mukana löytämässä alkuaine 106:ta) kunniaksi. Tämä ei sopinut Berkeleyn ryhmälle, sillä he pitivät Dubnan ryhmän tuloksia epäilyttävinä, ja alkuaine 104 oli aiemmin tunnettu Yhdysvalloissa nimellä rutherfordium.
• Alkuaine 105, jota oli ehdotettu nimeksi hahnium (saksalaisen kemistin Otto Hahnin mukaan), nimettäisiin joliotiumiksi ydinfyysikon Frederic Joliot-Curien mukaan.
• Ja romutettuaan seaborgiumin komitea ehdotti, että buutattu rutherfordium nimettäisiin uudelleen alkuaineeksi 106.

Olemmeko jo menettäneet teidät?

Eteenpäin ja taaksepäin jatkui vuosikausia, kunnes kompromissiin vihdoin päästiin vuonna 1997. Lopulta rutherfordium palautettiin elementtiin 104. Dubnium oli täällä jäädäkseen, mutta lopulta se määrättiin sen sijaan alkuaineeseen 105. Otto Hahn tai Frederic Joliot-Curie eivät (vielä) saaneet päiväänsä.

Ja alkuaineen 106 myötä – kiivaan keskustelun ja lobbauksen jälkeen – seaborgiumista tuli ensimmäinen elävän tiedemiehen mukaan nimetty alkuaine.

Miten nimetä alkuaine

Esitetään, että löydät alkuaineen. Miten nimeät sen? Kun löytö on vahvistettu, tutkijat voivat ehdottaa nimeä IUPAC:n epäorgaanisen kemian osastolle. Osana tätä prosessia on viiden kuukauden julkinen arviointijakso. Esimerkiksi vuonna 2015 vahvistettiin neljä alkua: alkuaineet 113, 115, 117 ja 118, jotka täydentävät jaksollisen järjestelmän seitsemättä riviä. Ja vaikka alkuaineen ”keksinyt” ryhmä saa nimeämisoikeudet, myös yleisö on tervetullut antamaan äänensä kuuluviin.

Vaikka heitä vain pyydettiin kommentoimaan jo ehdotettuja nimiä, se ei estänyt monia ihmisiä ehdottamasta omia nimiään alkuaineille 113, 115, 117 ja 118 vuoden 2016 julkisen arviointiprosessin aikana. Ehdotukset vaihtelivat menneisyydessä tunnetuista kemisteistä, joilla ei ole nimeä alkuaineelle (internetissä esitetty vetoomus yhden alkuaineen nimeämiseksi ”Levi” kemistin ja holokaustista selvinneen Primo Levin mukaan keräsi 3000 ammattitutkijan ja kannattajan allekirjoitukset), hiljattain edesmenneisiin muusikoihin, kuten David Bowieen, ja toiset ehdottivat ”(puoliksi) vitsikkäästi” nimiä, kuten Tatuointiini (Tattooine) ja Veronmaksaja. Lisäksi IUPAC sai 75 opiskelijalta esseet, joissa punnittiin, mikä nimi uusille alkuaineille tulisi antaa.

Pitkän keskustelun jälkeen vuonna 2016 alkuaineesta 118 tuli kaikkien aikojen toinen elävän tiedemiehen mukaan nimetty alkuaine – ja se sattui olemaan nimetty Juri T. Oganessianin mukaan, joka on nykyään tieteellinen johtaja samassa Dubnan laboratoriossa, joka oli mukana löytämässä seaborgiumia. Myös kolme muuta uutta alkuainetta noudattivat tavanomaisia nimistöstandardeja: Moscovium (alkuaine 115) ja tennessiini (alkuaine 117) kunnioittavat alueitaan, joilla tehtiin tärkeää tutkimusta, ja nihonium (alkuaine 113) on yksi tapa sanoa ”Japani” japaniksi, ja se on historian ensimmäinen alkuaine, joka on löydetty Aasian maasta ja nimetty sen mukaan.

”Kansainvälisten liittojen on palveltava koko maailmaa ymmärrettävien nimien ja periaatteiden vuoksi, ja sama pätee myös alkuaineiden nimiin”, sanoo Jan Reedijk, eläkkeelle jäänyt kemianprofessori ja nimeämistä käsitelleen IUPAC:n jaoston entinen puheenjohtaja. ”IUPAC-yhteisö voi jättää jotain huomiotta…. voi olla, että joillakin näistä nimistä on huono merkitys esimerkiksi eri kielillä.”

Oganesson, moskovium, tennessiini ja nihonium täydensivät jaksollisen järjestelmän seitsemättä riviä. Mutta löytyykö vielä lisää alkuaineita? Todennäköisesti. Ja Reedijk sanoo, että uusien löytäminen on fyysikoiden ja kemistien käsissä.

”Fyysikoilla on oltava laitteet, ja he tekevät uusia alkuaineita pommittamalla yhden alkuaineen tiettyä tiettyä isotooppia toisen alkuaineen pinnalle”, hän sanoo. ”Nämä isotoopit, joita he pommittavat, ovat melko usein hyvin epävakaita, ja ne on puhdistettava. Ja näiden pommitettavien hiukkasten puhdistaminen on tehtävä, on aina tehty ja tullaan aina tekemään kemistien ja kemiallisten erotusten avulla.”

Ja mitä tulee näiden tulevien alkuaineiden nimeämiseen, Reedijk ehdottaa tietokannan pitämistä yleisön ehdottamista nimistä. Tulevaisuudessa yksi niistä saattaa hyvinkin sopia.

Lähteet ja lisälukemisto:

• Erityiset kiitokset Jan Reedijkille
• In His Element : Seaborgium Is Named for One of Its Discoverers, Glenn Seaborg (LA Times)
• Element Is Stripped of Its Namesake (Arkistoitu, New York Times)
• 3 Nations to Resume Bargaining On the Naming of New Elements (Arkistoitu, New York Times)
• Naming of 6 Elements To End Long Disputes (Arkistoitu, the New York Times)
• Kuinka nimetä uusia kemiallisia alkuaineita (IUPAC:n suositukset 2016) (Pure and Applied Chemistry)
• Atomiluvuiltaan 113, 115, 117 ja 118 olevien alkuaineiden nimet ja symbolit (IUPAC:n suositukset 2016)
• Hiljattain löydettyjen kemiallisten alkuaineiden nimeämisestä – kokemuksia vuodelta 2016 (Chemistry International) (The 2016 Experience) (Pure and Applied Chemistry)
• Jaksollisen järjestelmän 7. rivi valmis: Onko odotettavissa lisää uusia alkuaineita; ja jos on, niin milloin? (Polyhedron)
• Kansainvälinen komitea kiistää alkuaineen 106 nimeämisen (Arkistoitu, Lynn Yarris Lawrence Berkeleyn kansallisesta laboratoriosta)
• Glenn Seaborg, Plutoniumin löytäneen ryhmän johtaja, kuolee 86-vuotiaana (Arkistoitu, New York Times)
• Seaborgium (Chemical & Engineering News)
• Kemisti Glenn Seaborg saa vihdoin alkuaineensa (Arkistoitu, UC Berkeleyn lehdistötiedote)
• Outoja sääntöjä, jotka määräävät, miten uudet alkuaineet saavat nimensä (Quartz)
• Lisätietoja tietoa seaborgiumista kerätty Encyclopedia Britannicasta