De beroemde Tabel van Mendelejev telt ruim honderd elementen, gerangschikt volgens atoomnummer. Aan de kop, onder volgnummer één, vinden we waterstof (want één proton). Aan de staart bengelt Lawrencium (nummer 103, want zoveel protonen hebben atomen van dit element in hun kern).
Maar het aantal neutronen in de kern kan verschillen, waardoor elk element verschillende isotopen bezit. Op dit moment zijn er ongeveer 2500 van die ‘kernsamenstellingen’ bekend. Hiervan zijn er ongeveer drieonderd stabiel, dus niet radioactief. In deze atomen passen de deeltjes energetisch netjes bij elkaar.
Soms is de energieverdeling in de kern niet goed geregeld. De atoomkern is dan instabiel. Na verloop van tijd gaan de kerndeeltjes hun energie anders verdelen waardoor er energie vrijkomt, in de vorm van radioactieve straling. Sommige kernen zijn zeer instabiel, waardoor hun halfveringstijd (de tijd die nodig is om de helft van een hoeveelheid atomen te doen vervallen), slechts enkele seconden bedraagt. Andere kernen schurken tegen de toestand van de stabiele isotopen aan, met halveringstijden van duizenden tot tienduizenden jaren (plutonium is een goed voorbeeld).
Maar het kan nog veel langer, of ‘stabieler’, heeft een internationaal team van fysici ontdekt. In een omvangrijk experiment in het Gran Sasso-laboratorium in Italië kon het team een isotoop van het edelgas xenon identificeren dat een halveringstijd bezit van liefst 18 miljard biljoen jaar. Dat is duizend miljard keer langer dan de leeftijd van het universum (dat 13,7 miljard oud is). Een absoluut wereldrecord.
De wetenschappers¹ vonden het ‘stabielste aller instabiele isotopen’ in een vat vol vloeibaar xenon, dat wordt gebruikt in het laboratorium om naar donkere materie te speuren. Gedurende een half jaar konden ze welgeteld 126 keer een verval van een xenon-124-kern waarnemen, genoeg voor een nauwkeurige schatting van de halveringstijd van het verval.
Noten
Patrick Decowski, Nikhef, Amsterdam in Nature
Schrijf je in op onze nieuwsbrief
En blijf op de hoogte van de laatste inzichten in wetenschap en technologie.