Stulecie temu niemiecki fizyk o imieniu Albert Einstein postawił na głowie współczesną naukę, opisując prawa efektu fotoelektrycznego. Przedstawiciele świata nauki odwdzięczyli się w 1921 roku Noblem za „wkład do fizyki teoretycznej”. Jego dalsze odkrycia pozwoliły na lepsze poznanie praw rządzących cząstkami tworzącymi nasz świat, ale też utorowały drogę do budowy i detonacji pierwszej bomby atomowej.

Gdy w chemicznym gruzowisku po ładunku wodorowym “Ivy Mike” wysadzonym 69 lat temu na wyspie Elugelab na Pacyfiku odkryto nieznane wcześniej pierwiastki, uznano za dobry gest nadanie jednemu z nich imienia genialnego naukowca. 

I tak Einstein (łac. Einsteinium) trafił do układu okresowego, gdzie dom znalazł w grupie aktynowców (jest tam dziś 15 metali: aktyn, tor, protaktyn, uran, neptun, pluton, ameryk, kiur, berkel, kaliforn, einstein, ferm, mendelew, nobel oraz lorens).

Einsteinium (Es) trafił do układu okresowego po tym jak znaleziono jedynie 200 jego atomów. Zajęło 9 lat mozolnej pracy by zsyntetyzować pierwiastek 99 w laboratorium. Pierwsi odkrywcy chcieli go nazwać „pandamonium”, bo zespół naukowców analizujących eksplozję “Ivy Mike” miał akronim PANDA, ale ostatecznie stanęło na Einsteinie.

Trudności syntetyzowania einsteinium nie są jedyną kłopotliwą sprawą dla badających ten pierwiastek. Ten owoc wybuchu bomby wodorowej jest koszmarnie promieniotwórczy, emitując wszędzie zabójcze promieniowanie gamma. Jest też gorący - jeden gram Es emituje 1000 watów mocy cieplnej.

Największym problemem z tym pierwiastkiem jest nietrwałość. Najczęściej występująca forma Es-253 ma okres półtrwania równy 20 dniom. To znaczy, że po 20 dniach połowa einsteinium rozpada się. W konsekwencji, kilka miesięcy wystarczy, by drobna ilość wytworzona w laboratorium praktycznie znika i nie ma czego analizować.

Chemicy w końcu byli w stanie przeanalizować chemiczne zachowanie tego ulotnego i bardzo radioaktywnego pierwiastka. To, czego się dowiedzieli może pomóc naukowcom lepiej zrozumieć tablicę Mendelejewa. Szczególnie w zakresie pierwiastków, które dopiero do niej trafią.

Trzeba było 70 lat, by zsyntetyzować wystarczająco dużo i dokończyć analizę. Udało się w ośrodku naukowym Lawrence Berkeley National Laboratory oraz uniwersytecie kalifornijskim w Berkeley. W towarzyszącej badaniom publikacji [link] https://www.nature.com/articles/s41586-020-03179-3 [/link] wyjaśniają, że zdołali przeprowadzić eksperymenty po wytworzeniu 200 nanogramów (109 g) Es-254 z okresem półtrwania nieco ponad 275 dni. 

W ramach wytworzonego związku chemicznego w którym znalazł się Es-254 zdołano zaobserwować po raz pierwszy w jaką interakcję wchodzi on z innymi pierwiastkami jak węgiel, tlen czy azot. Użyto do tego bardzo silnego źródła światła Stanford Synchrotron Radiation Lightsource. 

Wyglądało to jakby super-silną latarką oświetlić związek chemiczny ujawniając jego strukturę w taki sposób, by rzucał on „cień”. Tylko w skali atomowej. W ten sposób poznano długość wiązania, czyli odległość między jądrami atomów Es a atomami innych pierwiastków. 

Zdołano też określić ładunek atomu Es (konfigurację elektronową powłoki walencyjnej), co określa jego zdolność do łączenia się z innymi atomami. Ta nowa wiedza pozwoli w przyszłości przewidywać struktury innych związków zawierających einsteinium.