Új világot hoz a 119-es?-Interjú Homonnay professzorral

A Szovjet Tudományos Akadémián előadást tart Kuklin professzor. „A röntgenkészüléket nem a német imperializmus és a burzsoá dekadencia tipikus képviselője, Conrad Röntgen találta fel 1895-ben, hanem több mint száz évvel korábban egy Ivan Ivanovics nevű kozák gárdatiszt. Megdönthetetlen bizonyíték van a kezünkben. A moszkvai hadi levéltárban megtaláltuk a feleségéhez 1769-ben írott levelét, amely így kezdődik: Átlátok rajtad, te büdös kurva…” A talán nem mindenki által ismert pesti vicc még a szovjet időkből származik, amikor egyre-másra sikerült bebizonyítani, hogy gyakorlatilag minden találmány, amely az emberiség számára fontos, az kizárólag orosz tudós nevéhez fűződhet. Egyikükről azonban biztosan nem született vicc, ő Dmitrij Ivanovics Mengyelejev, a gimnáziumi kémiaórák ékírásos egyenletei, valamint a Bunsen-égővel hevített kémcsövekből kibuggyanó, majd az egész osztályt betöltő rettenetes büdös gázok mögött megbúvó zseni, aki a világon elsőként: 1869-ben publikálta a kémiai elemek periódusos rendszerét. És akkor most következzék egy kísérlet arra nézvést, hogy a középiskolában kémiából épphogy átbukdácsoló újságíró elmagyarázza a kedves olvasónak, miért is oly nagyszerű Mengyelejev felfedezése, s hogy miért is hördült fel a tudományos világ a minap, amikor e periódusos rendszer négy új elemének előállítását jelentették be. Erre a nemes vállalkozásra azonban nem szeretnék egyedül indulni, így hát segítségül hívtam Homonnay Zoltánt, az ELTE Kémiai Intézetének professzorát.

Ország-világSzücs Gábor2016. 02. 16. kedd2016. 02. 16.

Kép: Homonnay Zoltán elte egyetem kémiai kutató intézet tudós 2016 01 29 Fotó: Kállai Márton

Új világot hoz a 119-es?-Interjú Homonnay professzorral
Homonnay Zoltán elte egyetem kémiai kutató intézet tudós 2016 01 29 Fotó: Kállai Márton

– Hol is kezdjük? Ugye nem haragszik meg, ha először arról kérdezem, hogy hogyan választhatja valaki ezt a rettegett tantárgyat egy egész életre szóló programnak?

– Bizonyára közrejátszott az apai örökség. Egerben éltünk, apám ott volt drogista: gyógyszerészsegéd. Az akkori patikákban nemcsak előállították a gyógyszereket, de meg is kóstolták, hogy az íze is megfelel-e a receptnek. Sokat láttam tőle, de igazából Verne Rejtelmes szigete hatott rám. Máig emlékszem arra a részre, amikor a Grant-tó megcsapolása miatt nitroglicerint robbantottak, én meg a detonáció leírásának hatására elhatároztam: vegyész leszek.

– És ha Vernétől az Utazás a Holdba című könyvét olvasta volna, akkor most egy űrhajóssal beszélgetnék? Bár az biztosan látszik, hogy ez nem egy űrhajó – de akkor hol is vagyunk?

– Az ELTE Kémiai Intézetének magkémiai laboratóriumában. Bár vannak, akik kiejtés után „makkémiai” labornak gondolnak bennünket, pedig nincs közünk a mezőgazdasághoz: a mag esetünkben az atommagot jelenti, vagyis nukleáris kémiával foglalkozunk.

– Akár atombombát is gyárthatnának?

– Nem, de értünk hozzá.

– Térjünk rá talán Mengyelejevre. Bár nem tudjuk, ő olvasta-e Vernét – kortársak voltak, éppenséggel olvashatta volna –, én mindenesetre összeszedtem róla a legfontosabb információkat: szakállas volt, forróvérű, kicsit bigámista, vodkavedelő…

– Azért a tudomány nem ezekért a kétségkívül létező erényeiért emelte őt piedesztálra.

– Jó, kihagytam: léghajóval is felszállt, hogy a magasból fényképezze le a napfogyatkozást, s bár a jármű vezetéséről fogalma sem volt, biztonságban ért földet.

– Még csak ezért sem szeretjük. De ha már elkezdte: tényleg szakállas volt, s tán emiatt hipnotikus hatásúnak írták le. Ami a forróvérét és a bigámiáját illeti: 1876-ban az akkor 42 éves Mengyelejev megismerkedett egy gyönyörű, 17 éves lánnyal, és elhatározta: vagy feleségül veszi, vagy a tengerbe öli magát. (Nem tisztázott, esetleg a nőt?) Ekkor azonban még házas volt első feleségével, de sikerült találnia egy papot, aki összeadta őket. Ily módon egy ideig tényleg bigámiában élt. Jóakarói feljelentették II. András orosz cárnál, aki így válaszolt: „Való igaz, Mengyelejevnek két felesége van, de nekem csak egy Mengyelejevem.” A vodkázás pedig egy népmese, miszerint a Russzkij Sztandard vodka 40 százalékos birodalmi szabványa neki köszönhető. Annyi igaz, hogy valóban az alkohol és víz közt lejátszódó reakciókból írta egyetemi disszertációját, de a többi, hogy az igazi vodka receptje is az övé lenne, csak a népszerűségének köszönhető kitaláció.

– Mondjuk, ez eddig érthető. De gyanítom, a java még csak most kezdődik, amikor is sajnálattal ráfordulunk a kémia általam ismeretlen területeire…

– Rendben, kezdjük óvatosan. A minket körülvevő anyagok már az ókori görögöket is érdekelték. Úgy tartották, hogy a világ összesen csak négyféle anyagból áll: levegőből, vízből, földből és tűzből. Mengyelejev idejére kicsit tovább jutottak: már 63 elemet ismertek, s ezeket kellett volna valamilyen rendszerben elhelyezni. A kémikusok úgy vélték, hogy minden elemet másfajta tömegű atomok alkotnak, ezért próbáltak e szerint csoportosítani. (Hogy az atomoknak tömege és súlya is van, akkor már vagy hatvan éve tudták, mérték.) Azt mindenki elfogadta, hogy a legkönnyebb elem, a hidrogén legyen egy, és az összes többi arányosan növekvő számot kapjon. Mengyelejev azonban továbblépett, mert rájött, hogy az atomsúlyok különbözősége mellett bizonyos elemek rokontulajdonságokat mutatnak, ennek megfelelően vízszintes sorokba és függőleges oszlopokba rendezte az ismert elemeket, létrehozva az azóta is használatos táblázatát. A legzseniálisabb megérzése azonban az volt, hogy ha ebben a rendszerben keletkezett egy üres hely, azt kihagyta azzal, hogy a jövőben majd találnak oda illő, akkor még nem létező elemet, amelynek azonban pontosan megadta tulajdonságát és atomsúlyát. Ehhez nem kevés tudományos bátorságra volt szüksége; egy ideig Nyugaton orosz miszticizmusnak minősítették publikációját.
A rendszer helyessége tizenöt évvel később bizonyosodott be, amikor felfedezték a Mengyelejev által üresen hagyott rubrikákba pontosan beleillő galliumot, germániumot és szkandiumot; Mengyelejev egyből a kémia szupersztárja lett.

– A szupersztár idején tehát 63 elemet ismertek, illetve néhány elem jövőbeni eljövetelét megjósolta. Most hol tartunk?

– Mielőtt válaszolnék, tudnia kell, hogy a létező elemek jó része a szó fizikai értelmében kézzelfoghatóan nem létezik. Hogy pontos legyek: az utolsó, képletesen szólva akár a földből is kikapálható, radioaktív elem a 92-es sorszámú urán. Az előtte lévők is radioaktívak, mint például a rádium, a radon vagy a legújabb kori krimiben szereplő polónium.

– Ezzel gyilkolták meg az áruló orosz hírszerzőt, Litvinyenkót korábbi elvtársai Londonban?

– Igen, a kávéjába tették. Meglehetősen alaposak voltak a kivégzők: a polónium 250 ezerszer(!) mérgezőbb a ciánnál. Folytatva a sort, 92-től 95-ig atomreaktorokban, neutronbesugárzással lehet előállítani az elemeket. Ha ez a neutronforrás egy hidrogénbomba, akkor még a 100. elem is „előáll”, de e fölött már csak a hatalmas részecskegyorsítók segíthetnek. Ezek az „előállítások” azonban többnyire csak néhány atomot jelentenek, amelyek a másodperc tört részéig léteznek, aztán szétesnek. Ennyi idő van az észlelésükre, a bizonyításukra. Jelenleg száztíznél is több elemet ismerünk. A most bejelentettek a 113-as, a 115-ös, a 117-es és a 118-as rendszámot viselik. A közülük hiányzó 114-es fleroviumot és a 116-os livermoriumot korábban, 1999-ben és 2001-ben már felfedezték. A 113-ast is már évtizeddel ezelőtt észlelték, de a megerősítés, a bizonyítás mostanra maradt. Megjegyzem, eddig összesen nyolc darab atomját sikerült detektálni. Hasonló a 117-es sorsa is, korábban felfedezték, de eddig csak hat atomját tudták előállítani. A négy új elemmel teljessé vált a 7. sor, amelynek a végét jelenti a 118-as számú, egyelőre névtelen anyag. De máris keresik a 119-est és a 120-ast is.

– Nem szeretnék ünneprontó lenni, de minek? Minek, ha gyakorlatilag nem léteznek, soha nem is fognak létezni, így semmi szükség nincs rájuk? Vagy tévednék?

– Igaz, ezeknek az elemeknek eddig még nyomát sem látta senki, pedig nagyon igyekeznek. Még érdekesebb, hogy a tudománynak egyelőre elképzelése sincs, hogy mit találnak a 119-es rendszámú elem után. Milyen tulajdonságú anyagok kerülnek majd az ezzel megnyíló új, nyolcadik sorba? Úgy vélik, hogy ezek a szupernehéz elemek már olyan nagy atommaggal rendelkeznének, hogy a körülöttük keringő elektronok sebessége akár meg is haladhatná a fénysebességet, ami a jelenlegi ismereteink szerint nem lehetséges. Vagyis egy új kémia, egy új fizika eljövetelét jelenthetik; talán egy új világot hoz el számunkra a 119-es elem.

Ezek is érdekelhetnek