Jyväskylän yliopisto mukana ensimmäisessä superraskaan alkuaineen kemiallisen sidoksen mittauksessa
9.10.2026 07:05:00 EEST | Jyväskylän yliopisto | Tiedote
Kansainvälinen tutkimusryhmä on onnistunut ensimmäistä kertaa mittaamaan kemiallisen sidoksen vahvuuden superraskaan alkuaineen yhdisteessä. Jyväskylän yliopisto oli mukana tutkimuksessa, jossa selvitettiin seaborgiumin kemiallisia ominaisuuksia. Tulokset osoittavat, kuinka suhteellisuusteorian ennustamat relativistiset ilmiöt vaikuttavat kaikkein raskaimpien alkuaineiden kemiaan. Tutkimus on julkaistu Nature-lehdessä.
Saksan Darmstadtissa sijaitsevassa GSI/FAIR-kiihdytinlaboratoriossa tutkittiin seaborgiumin (Sg, alkuaine 106) heksakarbonyylikompleksia Sg(CO)₆. Kansainväliseen tutkimukseen osallistui Jyväskylän yliopistosta yliopistotutkija Juha Uusitalo.
Kansainvälisen yhteistyön tuloksena onnistuttiin mittaamaan ensimmäistä kertaa, kuinka vahva kemiallinen sidos on superraskaan alkuaineen ja siihen sitoutuneen molekyylin välillä. Tutkijat havaitsivat, että seaborgiumatomin ja hiilimonoksidiligandin välinen sidos on heikompi kuin alkuaineen sijainnin perusteella jaksollisessa järjestelmässä voisi odottaa.
Superraskaat alkuaineet haastavat jaksollisen järjestelmän ennusteita
Superraskaat alkuaineet, joiden järjestysluku on 104–118, tuotetaan keinotekoisesti hiukkaskiihdyttimissä. Niitä syntyy vain muutamia atomeja päivässä, ja niiden lyhyen eliniän vuoksi niiden kemiallisten ominaisuuksien tutkiminen on erittäin haastavaa.
Näissä alkuaineissa elektronit liikkuvat ytimen läheisyydessä niin nopeasti, että relativistiset ilmiöt vaikuttavat atomien elektronirakenteeseen ja sitä kautta niiden muodostamiin kemiallisiin sidoksiin.
- Jaksollisen järjestelmän perusteella sidoksen voisi odottaa vahvistuvan kromista molybdeenin ja volframin kautta seaborgiumiin. Tutkimuksessa havaittiin kuitenkin päinvastainen ilmiö. Seaborgiumissa sidos heikkenee relativististen vaikutusten seurauksena, selventää Uusitalo.
Tutkijat rekisteröivät yhteensä 75 seaborgiumatomia, joista kolme muodosti heksakarbonyylikompleksin. Tulosten perusteella Sg(CO)₆:n sidoksen lujuuden arvioitiin olevan 4 kJ/mol pienempi kuin vastaavassa volframiyhdisteessä.
Jyväskylän yliopistolla pitkä yhteistyö TASCA-kokeissa
Tutkimus toteutettiin Saksan Darmstadtissa sijaitsevassa monitieteisessä ja kansainvälisessä GSI/FAIR-kiihdytinlaboratoriossa. Koe toteutettiin TASCA-laitteistolla (TransActinide Separator and Chemistry Apparatus), joka rakennettiin noin 20 vuotta sitten erityisesti superraskaiden alkuaineiden tutkimusta varten.
- TASCA-separaattorin avulla seaborgiumatomit eroteltiin muista reaktiotuotteista ja johdettiin edelleen kemialliseen tutkimukseen, kertoo Uusitalo.
Jyväskylän yliopisto on ollut mukana TASCA-separaattoriin liittyvässä tutkimusyhteistyössä jo sen rakentamisesta lähtien. Jyväskylässä oli tuolloin käytössä vastaavanlainen RITU-kaasutäytteinen rekyyliseparaattori, ja Uusitalo kutsuttiin mukaan konsultoimaan TASCA-projektia Jyväskylässä kertyneen osaamisen pohjalta.
TASCA-separaattorin valmistumisen jälkeen Uusitalo on osallistunut lähes vuosittain sillä tehtyihin kokeisiin. Nyt julkaistu tutkimus on yksi pitkäaikaisen yhteistyön viimeisimmistä tuloksista.
Kansainvälinen yhteistyö vie superraskaiden alkuaineiden tutkimusta eteenpäin
Tutkimus perustuu pitkäjänteiseen kansainväliseen yhteistyöhön. Seaborgiumin heksakarbonyyli Sg(CO)₆ syntetisoitiin ensimmäisen kerran noin kymmenen vuotta sitten, ja se oli ensimmäinen superraskaan alkuaineen karbonyyliluokan yhdiste. Nyt tutkijat pääsivät askeleen pidemmälle ja onnistuivat määrittämään yhdisteen kemiallisen sidoksen vahvuuden.
- Tutkimus osoittaa, mitä pitkäjänteisellä kansainvälisellä yhteistyöllä voidaan saavuttaa. Samalla pääsemme tutkimaan aineen ominaisuuksia jaksollisen järjestelmän äärirajoilla, sanoo Uusitalo.
Tutkijat valmistelevat jo seuraavia kokeita, joissa tavoitteena on tutkia seaborgiumia raskaampien alkuaineiden kemiallisia ominaisuuksia.
Artikkelin tiedot:
-
Linkki artikkeliin: https://www.nature.com/articles/s41586-026-11105-2
-
DOI numero: 10.1038/s41586-026-11105-2
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Yliopistotutkija Juha Uusitalo, juha.uusitalo@jyu.fi, +358408054105
Kuvat
Linkit
Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto
Tutkijoiden yö oli taas Suomen suurin tiedetapahtuma – yli 21 500 kävijää7.10.2026 11:05:00 EEST | Tiedote
Tutkijoiden yötä vietettiin syyskuun viimeisenä perjantaina 25.9.2026 kaikkiaan kahdeksalla paikkakunnalla Helsingistä Sodankylään. Hämeenlinnassa tapahtuma järjestettiin 2.10. Tapahtumassa saatiin uusia tiede-elämyksiä, kokeiltiin itse tutkimuksen tekemistä sekä keskusteltiin innostuneiden tieteentekijöiden kanssa. Mukana oli jälleen satoja tutkijoita ympäri Suomen. Kävijöitä päivän ja yön aikana erilaisiin tapahtumiin osallistui yhteensä yli 21 500. Tapahtuman teemana oli tänä vuonna uteliaisuus.
Valtakunnallinen hanke kehittää kyberturvallisuuden jatkuvaa oppimista 1,1 miljoonan rahoituksella5.10.2026 09:00:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopisto koordinoi 1,1 miljoonan euron hanketta, joka tähtää kyberturvallisuusalan jatkuvan oppimisen koulutuksen kehittämiseen Suomessa. Muut hankkeen toteuttajat ovat Helsingin yliopisto, Lappeenrannan-Lahden teknillinen yliopisto, Oulun yliopisto, Tampereen yliopisto, Turun yliopisto, Vaasan yliopisto ja Åbo Akademi. Hankkeen päätavoitteena on suunnata kyberturvallisuuskoulutusta aiempaa enemmän työelämän tarpeisiin jatkuvan oppimisen periaatteiden mukaisesti.
Tutkimus: Tekoälytaidot eivät yksin riitä – koulun pitäisi auttaa tekemään viisaita valintoja5.10.2026 07:45:00 EEST | Tiedote
Tekoälyn käyttöä opetellaan kouluissa, mutta miksi tekoälyyn liittyvää opetusta on tärkeä järjestää? Jyväskylän yliopiston tutkijoiden mukaan oppilaiden tekoälyosaamisen kehittäminen ei riitä, vaan heitä tulee samalla rohkaista pohtimaan, miten he itse haluavat käyttää tekoälyä ja millaisen roolin he sille omassa elämässään antavat.
Tutkimus, osaaminen ja työelämä kohtaavat Jyväskylän yliopiston Yrityspäivässä 8.10.20262.10.2026 08:01:00 EEST | Tiedote
Yritys- ja sidosryhmäpäivä on Jyväskylän yliopiston järjestämä verkostoitumistilaisuus, jossa pääsevät esille yritysten ja sidosryhmien osaaminen ja innovaatiot sekä yliopiston tutkijoiden osaaminen. Päivässä myös opiskelijat pääsevät tutustumaan alansa toimijoihin ja toimijat mahdollisiin tuleviin työntekijöihinsä. Yrityspäivässä ovat mukana kaikki Jyväskylän yliopiston tiedekunnat.
Tutkimus: Ikääntyneet joutuvat tekemään paljon työtä pysyäkseen mukana digipalveluissa1.10.2026 07:58:00 EEST | Tiedote
Julkisten digipalveluiden itsepalvelumallit eivät kohtele kaikkia käyttäjiä yhdenvertaisesti, osoittaa FM Laura Pajulan väitöskirja Jyväskylän yliopistosta. Erityisesti ikääntyneet kokevat palvelujen käytön vaikeaksi, kun viranomaisasiointi siirtyy yhä vahvemmin digitaalisen palveluiden varaan.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme