INZELT GYÖRGY
Küzdelem az elemek elnevezéséért

Néhány héttel ezelõtt az ELTE TTK egyik továbbképzõ tanfolyamán kémiatanároknak tartottam elõadást, ahol megmutattam a Chemistry International 2000. novemberi számát, amely a IUPAC által elfogadott végleges ajánlást tartalmazza a transzfermium-elemek elnevezésére. Beszéltem arról a vitáról is, amely e kis élettartamú, mesterségesen elõállított elemek névadása kapcsán folyt. A döntés következményeképp ki kell javítani a tantermekben függõ, illetve a tankönyvekben, oktatási segédletekben található periódusos rendszereket, táblázatokat, tehát nem kis horderejû ügyrõl van szó, és a történet is rejt magában néhány érdekességet. Talán megéri, hogy szélesebb körben is közzétegyük.
 
 

Kik nevezik el az elemeket?

1919-ben alakult meg az IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry, azaz az Alap (Tiszta) és Alkalmazott Kémia Nemzetközi Egyesülete), amely önkéntes, kormányoktól független, non-profit szervezet. Általános célja a világ kémikusainak összefogása e tudományág fejlõdésének elõmozdítása céljából. Már a XIX. században történtek kezdeményezések a vegyészek határokon átnyúló összefogására, sõt 1911-ben Párizsban már meg is határozták a fõ feladatokat az elõdszervezet, az IACS (Kémiai Egyesületek Nemzetközi Szövetsége) ülésén. Ezek között szerepelt – más olyan nagy fontosságú ügyek mellett, mint például a fizikai állandók értékének rögzítése – a kémiai elnevezések egységesítése is.

A tudományos közösség hagyománya szerint a felfedezõ joga az új elem elnevezése. Ez már korábban is gondokat okozott. Egyrészt azért, mert már régebben is voltak elsõbbségi viták, másrészt bizonyos elnevezések nem mindig nyerték meg a többi tudós tetszését.

1947 óta a felfedezõ által javasolt nevet a IUPAC nevezéktani bizottsága megvizsgálja, a javasolandó nevet (neveket) vitára bocsátja, mérlegeli a IUPAC 40 tagországában mûködõ tagszervezetek, illetve a tárgyhoz hozzászóló kutatók egyedi véleményét, majd kialakítja az álláspontját. Az elfogadott nevet az IUPAC Tanácsa hagyja jóvá. Bár a IUPAC-ajánlások elfogadására jogi kényszer nincs, azokat szerte a világon irányadónak tekintik.
 
 

A transzfermium elemek elnevezésének története

A transzfermium elemek elnevezése körüli vita különösen terhelt volt ellentmondásokkal. Több csoport is magának követelte a felfedezés dicsõségét, utóbb viszont kiderült, hogy mégsem állították elõ az aktuális elemet. Ne feledjük el, hogy esetenként óriási költséggel elõállított néhány darab atomról volt szó, amelyek csak a másodperc tört részéig léteztek, így alapos kémiai vizsgálatukra sort keríteni nem lehetett!

Noha kérték a felfedezõket, hogy a közleményekben neveket ne, csak rendszámot használjanak, egyes nevek kezdtek – tulajdonképpen magánkezdeményezésként – elterjedni, persze egyes államok, tudományos közösségek hathatós támogatásával. Ennek okát alapvetõen két tényezõben kereshetjük. Az egyik az, hogy a név az adott ország, város, kutatóközpont dicsõségét hirdeti, a másik pedig az, hogy ezáltal könnyebb pénzt szerezni további kutatásokra. (Ezt tükrözi az is, hogy a szenzációs bejelentések az utóbbi idõben éppen egy-egy nagy kutatási projekt lejárta elõtt látnak napvilágot (napisajtó, tévé), nyilvánvalóan abból a célból, hogy a pályázati összegek osztóit befolyásolják, azután sokáig újra csend lesz az ügy körül.)

A transzfermium elemek körüli vita évtizedeken keresztül zajlott, egyes elnevezések már a tankönyvekbe is bekerültek. Végül az IUPAC, összefogva a fizikusok hasonló szervezetével – azt IUPAP-nak hívják – 1986-ban egy közös munkabizottságot alakított. Ez 1991-re rögzítette azokat az elveket, amelyek alapján egy új kémiai elem felfedezésérõl egyáltalán beszélhetünk, majd górcsõ alá vette az addig felfedezett transzfermium elemekre vonatkozó bizonyítékokat. Meghallgatták a felfedezésben érdekelt három nagy laboratórium (Lawrence Berkeley Laboratórium, Kalifornia, USA; Egyesített Atomkutató Intézet, Dubna, Szovjetunió – Oroszország; Nehézionkutató Társaság, Darmstadt, Németország) képviselõit is. Mind a munkabizottság, mind a három kutatócsoport megtette javaslatait. Ezután ült össze az IUPAC Szervetlen Kémiai Nevezéktani Bizottsága 1994. augusztusában Balatonfüreden, hogy jogkörének megfelelõen megtegye a „végleges” javaslatát. A bizottság 12 különbözõ országból (Ausztrália, Dél-Afrika, Finnország, Hollandia, Japán, Magyarország, Nagy-Britannia, Oroszország, Spanyolország, Svájc, Svédország, USA) való 20 vegyészbõl állt, mindenki egy szavazattal rendelkezett. Nem volt könnyû dolguk, hiszen elég jelentõs érdekek ütköztek. Figyelembe kellett venni azt is, hogy egyes elemek neveit már széleskörûen használták. A bizottság egyhangúan egyetértett abban, hogy folytassák azt a gyakorlatot, amely szerint elemet tudósról, helyrõl vagy tulajdonságról neveznek el, de a „mitikus” névadás is támogatható. Szavazattöbbséggel (16:4 arányban) elutasították azt, hogy elemet élõ személyekrõl nevezzenek el. (Ennek még a késõbbiekben jelentõsége lesz.)

A bizottság végül nagy szavazattöbbséggel az 1. táblázatban összefoglalt neveket és vegyjeleket javasolta.

1. táblázat. Az 1994. évi IUPAC-javaslat az elemek elnevezésére

Elem Név Vegyjel
101 mendelévium Md
102 nobélium No
103 laurencium Lr
104 dubnium Db
105 zsolioium Jl
106 radzerfordium Rf
107 borium Bh
108 hánium Hn
109 meitnerium Mt

A 101–103 rendszámú elemek nevével kapcsolatban a bizottság elfogadta a korábban elterjedt neveket, noha világossá vált, hogy a nobélium felfedezésének eredeti bejelentése megalapozatlan volt. Ezek az elemek olyan személyek nevét viselték, akik mindenki számára elfogadhatóak voltak. D. I. Mengyelejev (1834–1907) érdemeihez kétség sem férhetett, hiszen alapjában véve az õ periódusos rendszerét használjuk ma is. A. Nobel (1833–1896) nem annyira a dinamit feltalálása, hanem a Nobel-díj megalapítása miatt lett ennyire kedves a vegyészeknek és a fizikusoknak. Egyébként a téves bejelentés a felfedezésrõl a stockholmi Nobel Intézet fizikusaitól származott, és õk adták a nevet is. Az igazi felfedezõkként a Fljorov-, illetve a Seaborg–Ghiorso-csoportot tisztelhetjük. A 103-as elnevezése E. O. Lawrence-rõl (1901–1958) kétségkívül jogos volt, mert õ találta fel a ciklotron részecskegyorsítót (1930), amely találmánya tette lehetõvé a transzurán elemek elõállítását (Nobel-díj 1939). A 104 rendszámú elem javasolt neve dubnium lett, noha erre, a Dubnában 1964-ben elõállított elemre már évek óta használták a kurcsatovium nevet Európa keleti felén, bár meg kell jegyezni, hogy nyugaton erre a radzerfordium (rutherfordium) nevet javasolták. I. V. Kurcsatov (1903–1960) a szovjet atomenergia – program vezetõje volt, õt tartották a szovjet atombomba (1949), illetve a hidrogénbomba (1953) atyjának. Nyugaton – érthetõen – soha nem volt népszerû, 1994-ben pedig az oroszok sem bánták a dubniumra való átkeresztelést.

A 105-ös elem F. Joliot-Curie (1900–1958) tiszteletére kapott (volna) nevet, aki feleségével I. Curie-vel osztozott a Nobel-díjon 1935-ben új radioaktív elemek, a mesterséges radioaktivítás felfedezéséért. Majd késõbb meglátjuk, hogy róla mégsem lett elem elnevezve. Joliot Curie a Francia Kommunista Párt KB tagja és a Békevilágtanács elnöke volt, ami bizony szerepet játszhatott a végsõ döntés kialakításában.

A 106 rendszámú elem E. Rutherford (1871–1937), a 107-es N. Bohr (1885–1962) után kapta volna a nevét. Rutherford fantasztikus hozzájárulását a radioaktivítás jelenségének megértéséhez, az atomszerkezet megismeréséhez e rövid írásban még körvonalazni sem tudjuk (Nobel-díj 1908), a Bohr-féle atommodellt pedig – úgy gondolom – minden olvasóm ismeri (Nobel-díj 1922).
 
 
 

Niels Bohr
Aki tartotta a helyét
(Z=107)		 Ernest Rutherford
Csak a helye változott
(Z=104, Z=106 helyett)		 Enrico Fermi
Az elsõ elemátalakító
(Z=100)

Végezetül a 108-as és 109-es elem elnevezése a protaktínium és a maghasadás felfedezõinek, vagyis O. Hahn (1879–1968) és L. Meitner (1878–1968) nevét örökítette volna meg. O. Hahn 1944-ben kapott Nobel-díjat a maghasadás felfedezéséért (1938). Lise Meitner, aki 1907 óta dolgozott Otto Hahnnal, 1938 júliusában menekült el a nácik uralta Németországból. A „faji” törvények alapján 1933-ban a berlini egyetemi katedrájától fosztották meg, de mint osztrák állampolgár Ausztria bekebelezéséig (1938 március) kutatóként még dolgozhatott. Alig néhány hónap múlva Hahn és Strassmann megbizonyosodott arról, hogy az urán-235 lassú neutronnal való bomlása ténylegesen maghasadáshoz vezet. (Szokatlan módon Strassmann sem osztozott Hahnnal a Nobel-díjon.) Ez egy olyan kísérletsorozat befejezése volt, amit még Meitnerrel kezdtek el 1934-ben Fermi neutronokkal való kísérleteitõl ösztönözve. Hárman 1934–38 között csaknem 20 dolgozatot publikáltak együtt, és Meitner volt az, aki R. Frisch atomfizikussal, unokaöccsével közösen magfizikai szempontból kimerítõ magyarázatát adta Hahnék megfigyelésének 1938 karácsonyán. Õk és Joliot–Curie utaltak elõször (1939 január–február) a láncreakció lehetõségére és a nagy mennyiségû energia felszabadulására. Albert Einstein – egyébként nem biztos, hogy teljesen igazságosan – több esetben úgy nyilatkozott, hogy Hahn kezdetben nem igazán volt tisztában azzal, hogy mit fedezett fel, és Meitneré a fõ érdem, aki felismerte a maghasadásban rejlõ óriási távlatokat, és azonnal elméleti magyarázatot is adott. Egyébként Meitnerék vezették be a „maghasadás” fogalmát is, Hahn még csak az uránmag „szétrobbanásáról” beszélt.
 

Dimitrij I. Mengyelejev
A biztos befutó
(Z=101)		 Igor V. Kurcsatov
Akirõl 25 évig elem
volt elnevezve
(Z=104)		 Lise Meitner
Kései elégtétel
(Z=109)

Azt, hogy L. Meitner nem részesült a megosztott Nobel-díjban, azóta is a Nobel-díj bizottság egyik nagy baklövésének tartják. Meg kell jegyeznünk, hogy sajnos több ilyen esetet is számon tart a tudománytörténet. E helyütt csak arra utalunk, hogy Mengyelejev sem kapott Nobel-díjat, noha 1901 és 1907 között lett volna mód az elismerésre.

Folytassuk azonban a történetünket!

A bizottság azt várta, hogy miután még 1994-ben több illetékes IUPAC bizottság jóváhagyta az elnevezésekre tett javaslatot, a IUPAC Tanácsa 1995-ben ratifikálja azt. Nem így történt. További három év telt el heves vitákkal, míg az ügy nyugvópontra jutott. A kritikák miatt a IUPAC Tanácsa csak ideiglenes változatként fogadta el az anyagot, és további vitára újra szétküldte azt a nemzeti szervezeteknek.

A IUPAC Magyar Nemzeti Bizottsága 1996. április 10-ei ülésén vitatta meg újra a kérdést. Úgy gondoltuk, hogy Hevesy György (1885–1966) nevét eséllyel vethetjük fel. Kétségtelenül olyan kategóriájú tudósról van szó, aki méltó nevének ilyen módon való megörökítésére is. Õ 1943-ban kapott Nobel-díjat a radioaktív nyomjelzés kidolgozásáért. Kompromisszum lenne a nagyok (Kelet–Nyugat) vitájában. Mint a Freiburgi Egyetem volt hallgatóját és tanárát a darmstadti csoport is magáénak érezheti. További érvünk volt, hogy a 104 rendszámú elem a hafnium homológja (ekahafnium), a hafniumot (Z = 72) pedig Hevesy fedezte fel 1922-ben. (Hevesy ekkor Bohrnál dolgozott és az új elemet Koppenhága régi nevérõl (Hafnia) nevezte el.) Most már elárulhatom, hogy végül nem lett hevesyum, viszont az eredeti javaslat így is jelentõsen megváltozott.

1996 augusztusában Chestertown (USA) volt a helyszíne az újabb vitának. Az eredeti állásfoglalást megváltoztatva elvetették azt, hogy élõ személyrõl ne lehessen elemet elnevezni. Ebben és még néhány más esetben is az amerikai vélemény (nyomás) érvényesült, hiszen õk akarták mindenképpen azt, hogy G. T. Seaborg (1912–1999) amerikai kémikusról legyen elem elnevezve. Ez sikerült is. Kétségtelen, hogy Seaborg sok elem (plutónium, amerícium, kürium, berkelium, kalifornium, einsteinium, fermium, mendelévium, nobélium) felfedezésének részese volt és ezért 1951-ben Nobel-díjban is részesült, tehát érdemes személyrõl van szó, viszont egy fontos alapelv sérült meg azzal, hogy ezt keresztülvitték. Tehát Seaborg megérte azt, hogy büszkén mutasson rá a legújabb periódusos rendszer 106 rendszámú elem Sg vegyjelére.

Glenn T. Seaborg
Az utolsó forduló nyertese
(Z=106)

Egyébként 1982-ben a Tennessee Egyetemen hallgattam egy valóban lenyûgözõ elõadását a transzurán elemek felfedezésérõl és egyéb tevékenységeirõl. Ez utóbbi tárgykörnél mondta, hogy életében a legnagyobb élmény az volt, amikor az elnöki különgépen utazott Moszkvába arra a tárgyalásra, amelyen végül megegyeztek a légköri atombomba-kísérletek betiltásában (1963). Talán nem érdektelen e helyütt megjegyeznem, hogy addig Magyarországra is nagyságrendekkel több radioaktív szennyezés jutott, mint a csernobili katasztrófa következményeként. A felfedezések elsõségével kapcsolatban a következõ álláspont alakult ki: 104 és 105 (Dubna és Berkeley), 106 (Berkeley), 107 (Darmstadt és Dubna), 108 és 109 (Darmstadt). Ennek figyelembevételével, valamint más korrekciókkal (pl. nilszborium (Ns) helyett a rövidebb borium (Bh)) alakult ki a végsõ megegyezés, amelyet a 2. táblázat tartalmaz.

2. táblázat. Az elfogadott végleges elnevezések

Elem Név Vegyjel Felfedezés éve
101 mendelevium Md 1955
102 nobelium No 1958
103 lawrencium Lr 1961
104 rutherfordium Rf 1964
105 dubnium Db 1970
106 seaborgium Sg 1974
107 bohrium Bh 1981
108 hassium Hs 1984
109 meitnerium Mt 1982

A 2. táblázatban az angol neveket tüntettük fel. A Magyar Tudományos Akadémia 1962-ben elfogadott eljárása a név kiejtését veszi alapul. Nem biztos, hogy ez, a kiejtés szerinti változat, amely esetenként felismerhetetlenségig torzítja a nevet, a legjobb találmány (lásd. pl. kürium vagy borium, amelyek közül az elsõ inkább Küroszra utal, a második pedig a bór elemet juttatja eszünkbe Niels Bohr helyett); és az MTA helyesírási ajánlása nem is igazán következetes, pl. mengyelévium jobban tükrözné a kiejtést, és számomra a radzerfordium is igen kérdéses, ha az igazi angol kiejtést veszem figyelembe.

Már csak a hassium magyarázatával maradtunk adósak. Ez Hessen német szövetségi állam nevére utal, ahol a Német Atomkutató (Darmstadt) található. Látjuk azt, hogy az 1994-es lista egyrészt átrendezõdött, másrészt Joliot-Curie és Hahn kegyvesztett lett, míg Seaborg bekerült a névadók közé. Lise Meitner kései elégtételt kapott, míg Hahn – aki már 1994 elõtt is az egyik favorit volt – végül vesztett. Nem igazán érthetõ, hogy Hessen fõleg Hassium alakban mért jobb, de lehet, hogy csak arról van szó, hogy nem Hahn hanem Hessen tartomány finanszírozta a kutatásokat. Hahn ugyan Németországban maradt a nácik uralomra jutása után is és dolgozott végig a második világháború alatt, de azon kevesek közé tartozott, akik e szörnyû idõszakban is tisztességesek maradtak, tehát ez sem eshetett latba. Érdekes, hogy 1945-ben Angliában tudta meg a hírt, hogy õ nyerte el az 1944. évi Nobel-díjat, amit végül 1946-ban tudott Stockholmban átvenni. (Angliába más német tudósokkal együtt vitték, miután egy angol–amerikai speciális egység elfogta 1945 áprilisában. Ilyen speciális kommandók – szovjetek is – vadásztak a vezetõ német tudósokra a háború végén.)

A 109 rendszámú elemig bezárólag a küzdelem eldõlt, de biztosak lehetünk abban, hogy folytatása következik a 110-es és a további elemek elnevezése kapcsán. (A 110, 111, 112, 114 és 116 elemek felfedezését, elõállítását már bejelentették.)
 
 

Felhívás tanároknak

Az a lista, amelyet közöltünk, a 101–109 rendszámú transzfermium elemek most már véglegesnek tekinthetõ nevét és vegyjelét tartalmazza, tehát e szerint ki lehet javítani, egészíteni a tantermekben, tankönyvekben lévõ periódusos rendszereket és táblázatokat. A jelenlegi zavaros állapot megszûntetése több mint kívánatos. Csak néhány példa arra, hogy jelenleg mit talál a tanár vagy a tanuló egy-egy könyvben. A 101–103 elemekkel általában nincs gond.

Kémia a gimnázium I. osztálya számára, 17. kiadás, 1999; és Kémia a gimnázium II. osztálya számára, 15. kiadás, 2000: 104 kurcsatóvium (Ku), 105 hánium (Ha);

Természettudományi lexikon, 1976: 104 Ku.

SH atlasz, Kémia 1995: 105 Ha, 107 Ns (nilszborium), 108 Hs (hasszium), 109 Mt;

Akadémiai Kislexikon, 1989–1990: 104 Ku, 105 Ha; (Ez a lexikon egyébként nem közöl szócikket L. Meitnerrõl. Aki nem Nobel-díjas az már nem is számít?)

Magyar Larousse Enciklopédia, 1992: 104 Ku;

Négyjegyû függvénytáblázatok, 25. kiadás, 1999: 104 Ku, 105 Ha
 
 

Egy kis történeti visszatekintés

Ne gondoljuk azt, hogy teljesen új dolog a vita az elemek elnevezése, illetve jelölése körül. A nevek tekintetében továbbra is használjuk régi szavainkat (pl. arany, ezüst, réz, vas), a nyelvújítás korszakából a higanyt, míg az angolnak továbbra is sodium és potassium a nátrium, illetve a kálium. Már az sem kis eredmény, hogy a vegyjelek nemzetköziek. Az ókorban is ismert elemeket minden nemzet saját nyelvén hívja. A múlt században felfedezett és elõállított elemeket még jobbára bizonyos tulajdonságáról (pl. az indiumot az indigókék spektrumvonaláról vagy a brómot a nem éppen kellemes szagáról), lelõhelyérõl (pl. berillium a berill ásványról, persze ennek is van jelentése, görögül ragyogó) nevezték el vagy az alkímia kései hatásaként (?) mitikus neveket adtak (pl. Hélium a Nap görög nevébõl = Héliosz, vanádium Fréja Vanadis skandináv istennõrõl, szelén Selene holdistennõrõl kapott nevet). Akkor is folytak prioritási viták, számunkra a tellúr felfedezése körüli összecsapás Müller, Kitaibel és Klaproth között különösen érdekes, hiszen az egyetlen Magyarországon felfedezett elemrõl van szó! Sok elem esetén más fedezte fel és más állította elõ azokat akár több évtizedes különbséggel, ami szintén nem könnyítette meg az elnevezésre jogosult tudós kiválasztását. Ezen ügy tárgyalása nyilvánvalóan szétfeszítené e rövid dolgozat kereteit. Egy XIX. század végi, illetve XX. századi jellemzõre viszont fel kell figyelnünk. Megjelenik a nemzeti büszkeség és a személyekrõl való elnevezés. Elõször neveznek el országokról (Oroszország: ruténium 1843; Franciaország: gallium 1875, francium 1939; Németország: germánium 1886, Lengyelország: polónium 1898), földrészekrõl, tájegységekrõl (Skandinávia: szkandium 1879, Európa: európium 1901, Amerika: amerícium 1944, Kalifornia: kalifornium 1950), városokról (Stockholm: holmium 1879, Párizs: lutécium 1907, Koppenhága: hafnium, Berkeley: berkelium 1949), illetve személyekrõl (Gadolin: gadolinium 1880, P. és M. Curie: kûrium 1944., Einstein: einsteinium 1954, fermium 1954) elemeket.

A peridódusos rendszerre tekintve látható az, hogy az utolsó 15 elem esetén már tulajdonság szóba sem jött. Nem biztos, hogy jó irányba haladunk. Kevesebb lenne a vita és talán szebb is lenne, ha visszatérnénk a tulajdonságokhoz.

Szeretnénk, ha a XXI. század is fényt hordozó (foszfor) lenne, és ennyi vihar után meglátnánk már a ragyogó szivárványt (irídium).

Természet Világa, 132. évfolyam, 4. szám, 2001. április
https://www.chemonet.hu/TermVil/
https://www.kfki.hu/chemonet/TermVil/

Vissza a tartalomjegyzékhez