Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ tư, 14/05/2014 20:53 (GMT+7)

Ai là chủ nhân phát minh nguyên tố mới 117?

Chính nguyên tố này, với tên quy ước là Ununseptium theo kiểu ghép từ tiếng Latin - un (1), un (1) và sept (7),  gần đây được dư luận quan tâm bàn luận với hy vọng sẽ sớm được chính thức hóa về sự tồn tại của nó.

Thực ra, đối với các nguyên tố siêu nặng, việc khám phá một nguyên tố mới là quá trình khó khăn, vậy nên với nguyên tố 117, mới 4 năm trôi qua, kể từ đợt khám phá đầu tiên đến nay đã thực hiện thêm hai đợt kiểm nghiệm nữa, thời gian là không dài. Và, nếu sắp tới, giả dụ cần thêm 1 năm nữa để xác định ai là chủ nhân nguyên tố mới Ununseptium (hay 117) và để đặt tên mới thì cũng không gì là bất thường.

Hai đợt tiên phong ở Nga

Tham gia hành trình khám phá nguyên tố siêu nặng 117 (Ununseptium) chỉ gồm một số phòng thí nghiệm nổi tiếng thế giới với những cỗ máy gia tốc hàng đầu, những vật liệu độc nhất vô nhị, những thiết bị ghi đo và đánh giá hiện đại cùng sự tham gia của các nhóm chuyên gia khoa học có tên tuổi trong lĩnh vực nguyên tố siêu nặng ở bên này, bên kia đại dương.

Những người đi tiên phong, trong giai đoạn đầu 2010 – 2012, chính là tập thể khoa học gia gồm các nhà vật lý, hoá học, công nghệ … từ các phòng thí nghiệm và các trường đại học Nga và Hoa Kỳ, chủ yếu, là Phòng thí nghiệm Phản ứng Hạt nhân mang tên Flerov (FLNR) thuộc Trung tâm JINT (Nga) và Phòng Thí nghiệm Quốc gia Livermore mang tên Lawrence (Mỹ).

Máy gia tốc ion nặng ở Phòng thí nghiệm Phản ứng Hạt nhân mang tên Flerov, Dubna.

Cỗ máy cái đầu tiên dùng trong nghiên cứu tổng hợp 117 là máy gia tốc ion loại mạnh nhất U-400 (hình 1) của Phòng thí nghiệm FLNR phát chùm ion Calcium Ca48 năng lượng đến 252 MeV. Do chùm “đạn” phát ra từ máy gia tốc là Canxi 40 hay Ca(Z=20, A=48) nên phải chọn bia tương thích bằng Berkelium 249 hay Bk(Z=97, A=249) để đạt mục tiêu tạo thành Ununseptium (viết tắt 117Uus) với Z=20+97=117 và A=48+249=297).

Thí nghiệm bắn chùm ion Ca48 lên bia Berkelium kéo dài mấy tháng liền, quá trình phân tích tiến hành cả ở Dubna và Livermore và tiếp theo là cùng xử lý và tổng hợp kết quả nghiên cứu. Và kết quả là 2 đồng vị của nguyên tố siêu nặng mới 117 với khối lượng 293 và 294 được tạo thành theo 2 cách:                                                       

a/ Hạt nhân Ununseptium Uus* với Z=117 và A= 297 được tạo thành trong phản ứng tổng hợp khi ion Canxi được gia tốc bắn lên hạt nhân Berkeliun của bia, rồi biến đổi ngay thành hạt nhân Uus với Z=117 và A=294 khi phát ra 3 hạt nơtron:

Bk(97,249)+Ca(20,48)→Uus*(117,297); Uus*→Uus(117,294)+3n (nơtron).

Trong 6 hạt nhân 117 ghi nhận được suốt đợt thí nghiệm chỉ ghi nhận được 1 hạt nhân (hay đồng vị) 117 với số khối lượng 294.

b/ Hạt nhân Ununseptium Uus* với Z=117 và A= 297 được tạo thành trong phản ứng tổng hợp khi ion Canxi được gia tốc bắn lên hạt nhân bia Berkeliun, rồi biến đổi ngay thành hạt nhân Uus với Z=117 và A=293 khi phát ra 4 hạt nơtron:

Bk(97,249)+Ca(20,48)→Uus*(117,297); Uus*→Uus(117,293)+4n (nơtron).

Trong 6 hạt nhân 117 ghi nhận được suốt đợt thí nghiệm ghi nhận được 5 hạt nhân (hay đồng vị) 117 với số khối lượng 293.

Các hạt nhân của nguyên tố mới 117 này sau đó nhanh chóng phân rã anpha thành các nguyên tố con 115 và cháu 113. Và chính các hạt nhân “con cháu” này không chỉ là “nhân chứng” về sự tạo thành và xuất hiện nguyên tố “bố mẹ” mới 117, chúng còn hỗ trợ cho việc tiếp tục nghiên cứu các tính chất khác liên quan 117.

Tập thể khoa học quốc tế Dubna - Livermore đã tiến hành cả 2 đợt thí nghiệm đầu tiên, đợt đột phá mở đầu vào năm 2010. Đợt tái chế kiểm nghiệm vào năm 2012 sau khi Hiệp hội Hoá Cơ bản và Ứng dụng Quốc tế IUPAC (cơ quan cao nhất sau này sẽ có thẩm quyền công nhận phát minh) đòi hỏi rằng, trước khi được xem xét công nhận phát minh nguyên tố mới, các tác giả phải tái chế tạo nguyên tố này hoặc phải có một phòng thí nghiệm độc lập khác thực hiện và thu được kết quả phù hợp.

Cuộc kiểm nghiệm thứ hai ở Đức

Sau 2 năm kể từ năm 2012, khi kết quả tái kiểm nghiệm của chính nhóm nghiên cứu Nga-Mỹ được công bố, nhóm các nhà khoa học ở Trung tâm nghiên cứu ion nặng Helmholtz GSI (Đức) vào đầu tháng 5/ 2014 vừa qua, trên tập san Physical Review Letters của Mỹ mới công bố các kết quả tổng hợp thành công nguyên tố 117.

Tham gia nghiên cứu tổng hợp nguyên tố mới 117 ở GSI (Tp. Darmstadt, Đức) lại có sự đóng góp của các nhà khoa học Mỹ đến từ Tennessee. Nhưng đông đảo hơn là các khoa học gia đến từ Nhật, Mỹ, Anh, Áo, Thuỵ Điển, Ấn độ, Na-uy, Thuỵ Sĩ và Ba Lan.

Thiết bị chính của thí nghiệm là cỗ máy gia tốc ion mạnh của Trung tâm Nghiên cứu Ion nặng GSI (Helmholtz Center for Heavy Ion Research). Chùm hạt được gia tốc để làm thí nghiệm cũng là Ca48. Và, do đó, cũng tương tự thí nghiệm ở JINT (Dubna), bia được sử dụng là Berkelium Bk249. Không những thế, loại Bk249 này cũng được chế tạo ở Phòng thí nghiệm Oak Ridge National Laboratory tại Oak Ridge, Tennessee (Mỹ). Khoảng 13 mg đồng vị Bk249 với độ tinh khiết cao được chuyển cho GSI (Đức).

Và vì vậy, có thể hình dung thí nghiệm ở GSI (Đức) cũng xảy ra tương tự như ở JINT (Nga), Bia Bk được bắn liên tục trên chùm ion Ca48 cho đến khi tạo thành các hạt nhân của nguyên tố 117, và 117 lại phân rã để trở thành các hạt nhân của các nguyên tố con cháu kế cận đã biết 115 và 113. Và thực tế, như số liệu công bố mới đây trên tập san Physical Review Letters của Mỹ, nhóm các nhà khoa học Đức ở GSI (Đức) đã thu được kết quả tương tự các đồng nghiệp ở JINT (Dubna, Nga). Tức ghi nhận được một số hạt nhân của nguyên tố 117 và sau đó nhanh chóng phân rã thành các nguyên tố con, cháu 115 và 113.

Sau 2 đợt thí nghiệm đầu tiên tiến hành ở JINT (Dubna, Nga) và 1 đợt mới nhất ở GSI (Darmstadt, Đức) trên các phương tiện nghiên cứu hiện đại thuộc loại hàng đầu thế giới, với những chi phí lớn hàng nhiều triệu Đô-la Mỹ và bởi những tập thể khoa học thế giới tài ba và đông đảo, hẳn một ủy ban gồm các thành viên của IUPAC, tức Hiệp hội Quốc tế Hóa Thuần túy và Ứng dụng hẳn có đủ căn cứ khoa học để đánh giá kết quả và quyết định liệu có cần tiến hành thêm các thí nghiệm để xác nhận sự tồn tại của nguyên tố 117 hay không.

Như vậy, Uỷ ban của IUPAC cũng có thể sẽ quyết định được cơ quan khoa học (hay tập thể tác giả nghiên cứu 117 có công lao chính) nào được quyền đặt tên cho nguyên tố mới và gắn tên vàng mới lên ô thứ 117 còn để trống trên Bảng Tuần hoàn Các Nguyên tố Hoá học Menđêlêep.

Chủ nhân nguyên tố mới?

Bảng Tuần hoàn Các Nguyên tố Hóa học tồn tại hàng trăm năm, nay chỉ có trên một trăm (chính xác 117) ô được lấp đầy. Loài người tồn tại nhiệu triệu năm, nay mới khám phá được nguyên tố 117 nhân tạo chưa thấy xuất hiện trên trái đất, và rộng hơn nữa là trong cả Hệ Mặt Trời.

Càng về cuối Bảng Menđêlêep sự khám phá càng khó khăn gấp nhiều lần, vì hạt nhân càng nặng thời gian sống càng bé, bé đến cả 1 phần trăm và thậm chí phần nghìn giây. Và, do đó, khả năng tồn tại của các nguyên tố siêu nặng trong tự nhiên trong quả đất là rất nhỏ bé, và chỉ hy vọng tạo thành nhân tạo trong phòng thí nghiệm.

Càng hiếm, càng khó lại càng quý. Vì vậy, chủ nhân hay người có công đầu trong sự khám phá nguyên tố mới được đánh giá ngày càng cao, vinh quang trong khoa học càng lớn. Cũng vì vậy, ngay bây giờ, trong lĩnh vực nghiên cứu nguyên tố siêu nặng, dư luận đã bắt đầu bàn tán xem ai được Uỷ ban của IUPAC chọn là nhà phát minh chính của nguyên tố mới nhất 117, sẽ được giao nhiệm vụ đề xuất tên gọi chính thức cho Ununseptium 117.

Rõ ràng, trong cuộc lựa chọn này có 4 trung tâm nghiên cứu khoa học có thể kể đến, đó là Phòng Thí nghiệm Phản ứng Hạt nhân mang tên Flerov (FLNR) thuộc Trung tâm JINT (Nga), Phòng Thí nghiệm Quốc gia Livermore mang tên Lawrence (Mỹ), Trung tâm Nghiên cứu Ion nặng GSI (Đức) và Phòng thí nghiệm Oak Ridge National Laboratory tại Oak Ridge, Tennessee (Mỹ). Cũng có thể tính theo Tập thể khoa học (ê-kip), như: ê-kip Dubna-Livermore (hoặc mở rộng là Dubna-Livermore-Oak Ridge), ê-kip GSI- Oak Ridge.

Việc tính công theo ê-kip có vẻ hợp lý hơn trong trường hợp phát minh 117. Theo hướng này, qua 3 đợt thí nghiệm trên máy gia tốc khám phá Ununseptium 117 (1 thí nghiệm mở đầu và 2 thí nghiệm kiểm chứng), có thể thấy nội dung và kết quả thí nghiệm giữa các ê-kip gần như tương đương nhau. Tuy nhiên, ê-kip Dubna-Livermore ở Dubna ăn điểm về mặt thời điểm phát minh 117 sớm nhất (năm 2010), đồng thời cũng tự làm thí nghiệm kiểm chứng sớm nhất (năm 2012).

Do đó, ê-kip Dubna-Livermore có lẽ có nhiều triển vọng được IUPAC chọn, giao nhiệm vụ đề xuất tên gọi cho nguyên tố mới Ununseptium 117. Điều này cũng có thể xem như các nhà khoa học Nga và Mỹ trong tập thể khoa học gia Dubna-Livermore là chủ nhân của phát minh nguyên tố siêu nặng thứ 117 trong Bảng Tuần hoàn các Nguyên tố.

Xem Thêm

Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

Đoàn Thanh niên VUSTA trao yêu thương, lan tỏa tri thức tới điểm trường Ấm Hiêu, tỉnh Thanh Hóa
Ngày 18/12, Ban Chấp hành Đoàn Thanh niên Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) tham gia Lễ khánh thành Cụm công trình thư viện và nhà vệ sinh tại điểm trường Ấm Hiêu, Trường tiểu học Cổ Lũng, tỉnh Thanh Hóa, đồng thời trao tặng sách, truyện cho các em học sinh tại Điểm trường.
Hội nghị Hội đồng Trung ương Liên hiệp Hội Việt Nam lần thứ 11, khóa VIII
Sáng ngày 19/12, Đoàn Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) tổ chức Hội nghị Hội đồng Trung ương Liên hiệp Hội Việt Nam lần thứ 11, khóa VIII (2020-2025). Hội nghị được tổ chức nhằm đánh giá kết quả hoạt động năm 2025, xác định phương hướng, nhiệm vụ công tác năm 2026; đồng thời xem xét một số nội dung quan trọng thuộc thẩm quyền của Hội đồng Trung ương.
Phó Chủ tịch VUSTA Phạm Ngọc Linh dẫn đoàn Việt Nam tham dự Diễn đàn Kỹ sư Lan Thương - Mekong 2025
Ngày 7/12, tại Tp. Côn Minh, tỉnh Vân Nam, Trung Quốc, Diễn đàn Kỹ sư Lan Thương - Mekong 2025 đã được tổ chức với chủ đề “Kỹ thuật xanh và Phát triển bền vững”. Đoàn Việt Nam do Phó Chủ tịch Liên hiệp Hội Việt Nam Phạm Ngọc Linh - làm trưởng đoàn đã tham dự Diễn đàn. Tham gia Đoàn công tác có đại diện của Hội Thủy lợi Việt Nam, Ban Khoa học và Hợp tác quốc tế, Văn phòng Liên hiệp Hội Việt Nam.
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Liên hiệp Hội Việt Nam đoạt Giải Ba Cuộc thi Chính luận về Bảo vệ nền tảng tư tưởng của Đảng
Tham gia Cuộc thi Chính luận về Bảo vệ nền tảng tư tưởng của Đảng lần thứ I, năm 2025 trong Đảng bộ MTTQ, các đoàn thể Trung ương, Liên hiệp Hội Việt Nam vinh dự có nhóm tác giả đoạt Giải Ba và Đảng uỷ Liên hiệp Hội Việt Nam là một trong 05 tổ chức Đảng được tặng Bằng khen của Ban Thường vụ Đảng ủy MTTQ, các đoàn thể Trung ương vì đã có thành tích xuất sắc trong tổ chức Cuộc thi.
Ngập úng đô thị - Thách thức và biện pháp giảm thiểu
Hội thảo “Ngập úng đô thị - Thách thức và biện pháp giảm thiểu” là diễn đàn trao đổi khoa học và thực tiễn, tập trung đánh giá toàn diện thực trạng, nguyên nhân và mức độ tác động của ngập úng đô thị, đồng thời đề xuất các giải pháp tổng hợp về quy hoạch, kỹ thuật, quản trị và chính sách…
VUSTA đón tiếp và làm việc với Đoàn công tác Hiệp hội Khoa học và Công nghệ Quảng Đông (GDAST)
Ngày 16/12, tại Trụ sở Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA), Phó Chủ tịch VUSTA Phạm Ngọc Linh đã chủ trì buổi tiếp và làm việc với Đoàn công tác của Hiệp hội Khoa học và Công nghệ tỉnh Quảng Đông (GDAST), nhằm trao đổi thông tin, chia sẻ kinh nghiệm và thúc đẩy hợp tác trong lĩnh vực khoa học công nghệ.
Đổi mới tư duy quy hoạch cải tạo đô thị theo hướng phát triển bền vững
Quá trình đô thị hóa gắn liền với các cuộc cách mạnh công nghiệp. Việc cải tạo đô thị ở các giai đoạn đô thị hóa đều được dẫn dắt bởi các tư tưởng quy hoạch, định hình nên mô hình đô thị sau cải tạo. Tư duy quy hoạch cải tạo đô thị nhấn mạnh sự linh hoạt, đề cao sự phát triển bền vững, bảo tồn di sản và sự tham gia của cộng đồng, chuyển từ mô hình một trung tâm sang mô hình đa trung tâm.