De ontdekking van een aantal trans-uraniumelementen – elementen zwaarder en met een atoomnummer dat hoger is dan dat van uranium (92), het zwaarste van nature stabiele element – is omstreden met parallelle claims van verschillende groepen wetenschappers. Afgezien van het recht op opschepperij dat voortvloeit uit het feit dat zij de ontdekkers zijn, geeft het hun ook de voorrang om het element een naam te geven en voor altijd hun spoor na te laten in het periodiek systeem. Van deze verhalen zou de ontdekking van nobelium wel eens de meest gecompliceerde kunnen zijn, en het werd uiteindelijk pas na tientallen jaren opgelost.
Zweden beginnen ermee
Nobelium is een synthetisch element, wat betekent dat het van nature niet op het aardoppervlak voorkomt. Er zijn nu een aantal isotopen van dit element geproduceerd, maar er is nog veel onbekend. Aangezien de langstlevende isotoop een halveringstijd van 58 minuten heeft, heeft nobelium geen praktische toepassingen en blijft het beperkt tot wetenschappelijk onderzoek.
Het verhaal van de ontdekking van nobelium begint in 1957. Op 9 juli van dat jaar kondigden wetenschappers van het Nobelinstituut voor Natuurkunde in Stockholm, Zweden, de ontdekking van element 102 aan en noemden het nobelium. Zij beweerden dat zij een isotoop van het element met een halfwaardetijd van 10 minuten hadden geproduceerd door curium in een cyclotron met koolstof te bombarderen. De aankondiging vond de volgende dag zijn weg naar de voorpagina van The New York Times, omdat het inderdaad overeenkwam met het zwaarste door de mens gemaakte element op dat moment.
Amerikanen gaan door
De Amerikaanse nucleaire wetenschapper Albert Ghiorso en zijn team, werkzaam in het Lawrence Radiation Laboratory (nu Lawrence Berkeley Laboratory), waren echter niet in staat de Zweedse ontdekking te repliceren. Zij produceerden wel een andere isotoop van element 102 in 1958, toen zij curium ook met koolstof bombardeerden. Deze isotoop had een halveringstijd van slechts drie seconden.
Een derde groep wetenschappers, gevestigd in het Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Rusland, stapte vervolgens in het frame. Onder leiding van de Sovjet-kernfysicus Georgy Flerov slaagde ook deze groep er niet in het Zweedse werk te reproduceren, maar wel het werk van de Berkeley-groep. Zij besteedden een groot deel van de jaren zestig aan de productie van meer isotopen van het element en legden hun waarnemingen zeer gedetailleerd vast.
De Russen krijgen de officiële goedkeuring
Dit markeerde het begin van een tientallen jaren durend getouwtrek over wie nu eigenlijk element 102 had ontdekt. Terwijl de Zweden zich terugtrokken toen ze zich realiseerden dat geen van de isotopen van nobelium een halveringstijd van 10 minuten heeft, lagen Ghiorso en Flerov met elkaar overhoop en konden ze hun meningsverschil niet in der minne schikken.
De Internationale Unie voor Zuivere en Toegepaste Chemie (IUPAC) moest uiteindelijk ingrijpen, en ook zij konden niet direct met een antwoord komen. Na de ontdekkingsaanspraken voor nobelium opnieuw te hebben beoordeeld, gaven zij pas in de jaren negentig hun definitieve oordeel. Zij kwamen tot de conclusie dat alleen het werk van het Dubna-team uit 1966 op correcte wijze vervalen aan kernen van element 102 had opgespoord en toegewezen. Het team van Flerov is dus officieel erkend als de ontdekkers van nobelium, ook al heeft de groep van Ghiorso het misschien als eerste ontdekt.
Een naam die voortleeft
Alfred Nobel.| Photo Credit: Gosta Florman/ The Royal Library/ Wikimedia Commons
De Zweedse chemicus, uitvinder en filantroop Alfred Nobel had tijdens zijn leven honderden patenten, waarvan de uitvinding van dynamiet zijn beroemdste werk was.
Hun naam wordt nu echter vaker in verband gebracht met de Nobelprijzen, die hij heeft ingesteld. Hij liet ook een groot deel van zijn fortuin na voor het beheer van deze prijzen.
Hoewel zijn werken ervoor hebben gezorgd dat zijn naam voortleeft, werd hij ook geëerd door chemici toen het element 102 naar hem werd vernoemd. Het waren wetenschappers van het Nobel Instituut in Zweden die de naam nobelium (No) hadden voorgesteld.
Zelfs al werd hun experiment in diskrediet gebracht, de naam die zij hadden voorgesteld bleef bestaan. Dit betekende echter niet dat de naam niet werd aangevochten. De Sovjets stelden in de jaren zestig de naam joliotium voor, naar de Franse natuurkundige Frederic Joliot-Curie of naar zijn vrouw Irene Joliot-Curie, waardoor een controverse over de naamgeving ontstond. De IUPAC stelde in de jaren 1990 de naam flerovium (Fl) voor, maar ook die werd niet aanvaard en de naam nobelium werd in ere hersteld. Element 114 wordt nu flerovium (Fl) genoemd.
Het feit dat de naam nobelium inmiddels in het publieke geheugen was verankerd en Nobel vereerde, samen met het wijdverbreide gebruik ervan in de wetenschappelijke literatuur, droegen bij tot het behoud van de naam.