Nihonium - czy najdroższy pierwiastek świata jest warty więcej niż cała Ziemia?

Nihonium (Nh), pierwiastek o liczbie atomowej 113, jest powszechnie uważany za jeden z najdroższych, jeśli nie najdroższy pierwiastek na świecie. Jego historia, proces syntezy oraz astronomiczne koszty produkcji czynią go fascynującym obiektem zainteresowania zarówno naukowców, jak i osób zafascynowanych skrajnościami świata nauki.

Nihonium to syntetyczny pierwiastek, który nie występuje naturalnie na Ziemi. Został odkryty przez zespół japońskich naukowców z instytutu RIKEN w 2004 roku, a jego odkrycie zostało oficjalnie potwierdzone przez Międzynarodową Unię Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC) dopiero w 2015 roku. Nazwa "nihonium" pochodzi od "Nihon", co oznacza Japonię w języku japońskim, honorując kraj, w którym pierwiastek został po raz pierwszy zsyntetyzowany.

Synteza nihonium jest niezwykle skomplikowanym procesem wymagającym zaawansowanej technologii i ogromnych nakładów finansowych. Istnieją dwie główne metody produkcji tego pierwiastka. Pierwsza to bombardowanie bizmutu-209 jonami cynku-70, co prowadzi do powstania nihonium-278. Ta metoda została zastosowana przez zespół RIKEN. Druga metoda polega na bombardowaniu ameryku-243 jonami wapnia-48, co prowadzi do powstania moskovium (pierwiastek 115), który następnie rozpada się do nihonium. 

To, co czyni nihonium wyjątkowo drogim, to kombinacja kilku czynników. Wapń-48, kluczowy izotop używany w syntezie, jest niezwykle rzadki - stanowi zaledwie 0,187% naturalnie występującego wapnia. Jego wzbogacanie wymaga skomplikowanych procesów separacji izotopowej, co przekłada się na astronomiczną cenę około 250 000 euro za gram. Światowa produkcja tego izotopu wynosi zaledwie około 10 gramów rocznie. Ameryk-243, drugi kluczowy składnik, jest pierwiastkiem transuranowym, który również musi być sztucznie wytworzony, co znacząco zwiększa koszty eksperymentu.

Prawdopodobieństwo sukcesu w syntezie nihonium jest skrajnie niskie. W typowym eksperymencie, z dawki rzędu 10^18 cząstek wapnia-48, powstaje zaledwie kilka atomów docelowego pierwiastka. Ta niezwykle niska wydajność oznacza, że koszt pojedynczego atomu nihonium może sięgać milionów dolarów. Synteza wymaga użycia akceleratorów cząstek, które są niezwykle kosztowne w budowie i utrzymaniu. Typowy eksperyment może trwać kilkadziesiąt do stu dni, angażując zespoły wysoko wykwalifikowanych naukowców i techników, co dodatkowo zwiększa koszty.

Nihonium charakteryzuje się bardzo krótkim okresem półtrwania - najtrwalszy znany izotop, nihonium-286, rozpada się po zaledwie około 8 sekundach. Ta niezwykła nietrwałość oznacza, że niemożliwe jest zgromadzenie makroskopowych ilości tego pierwiastka, co czyni szacunki kosztów "za gram" raczej teoretycznymi.

Choć w mediach pojawiają się czasem szacunki kosztów nihonium rzędu 157 sekstylionów dolarów za gram (157 × 10^21 USD), takie liczby są nierealistyczne i niemożliwe do zweryfikowania, ponieważ niemożliwe jest wyprodukowanie nawet zbliżonej do grama ilości nihonium, a kwota ta znacznie przekracza wartość całej światowej gospodarki. Bardziej realistyczne jest myślenie o kosztach produkcji pojedynczych atomów, które i tak są astronomiczne - rzędu milionów dolarów za atom.

Pomimo ogromnych kosztów produkcji, nihonium pozostaje przede wszystkim obiektem badań naukowych. Jego synteza i badanie właściwości pozwala naukowcom lepiej zrozumieć fizykę jądrową i zachowanie superciężkich pierwiastków. Na obecnym etapie nihonium nie ma praktycznych zastosowań komercyjnych czy przemysłowych, co czyni jego produkcję wyłącznie przedsięwzięciem naukowym.

Nihonium, jako jeden z najrzadszych i najtrudniejszych do wyprodukowania pierwiastków, z pewnością zasługuje na miano najdroższego pierwiastka świata. Jego synteza wymaga nie tylko ogromnych nakładów finansowych na materiały wyjściowe i infrastrukturę, ale również czasu, wiedzy i zaawansowanej technologii. Choć dokładne oszacowanie kosztu jest trudne, nihonium pozostaje symbolem tego, jak daleko ludzkość jest w stanie się posunąć w pogoni za wiedzą i zrozumieniem fundamentalnych zasad rządzących materią.​​​​​​​​​​​​​​​​