Ilustrasi konsep inti super berat di luar batas tabel periodik yang sudah terisi.
Dunia kimia dan fisika nuklir terus didorong oleh pencarian batas-batas materi. Tabel periodik unsur, yang selama ini menjadi peta fundamental bagi para ilmuwan, terus diperluas melalui sintesis elemen-elemen super berat. Di garis depan ambisi ini, terletak penantian besar terhadap penemuan Atom 120, sebuah unsur hipotetis yang akan menempati periode kedelapan tabel periodik.
Unsur-unsur yang kita kenal saat ini stabil atau memiliki waktu paruh yang cukup lama, memungkinkan studi mendalam. Namun, seiring bertambahnya nomor atom (jumlah proton), inti atom menjadi semakin tidak stabil. Elemen-elemen berat seperti Oganesson (Og, Z=118) telah berhasil disintesis, tetapi mereka eksis hanya dalam hitungan milidetik sebelum meluruh.
Atom 120, yang secara teoretis akan diberi nama sementara Unbinilium (Ubn) berdasarkan nomenklatur IUPAC, mewakili lompatan signifikan. Jika berhasil diciptakan, ia akan menjadi unsur pertama dalam periode kedelapan dan diprediksi akan menjadi unsur pertama yang memiliki orbital g yang terisi, sebuah fenomena yang secara signifikan akan mengubah prediksi kimia berdasarkan prinsip kimia kuantum yang kita pahami saat ini. Para ilmuwan berharap bahwa Z=120 mungkin saja menjadi pintu gerbang menuju apa yang disebut "Pulau Stabilitas."
Konsep "Pulau Stabilitas" adalah salah satu hipotesis paling menarik dalam fisika nuklir modern. Teori ini memprediksi bahwa meskipun sebagian besar unsur super berat sangat tidak stabil, inti atom dengan jumlah proton dan neutron tertentu (disebut "nomor ajaib") akan memiliki konfigurasi yang sangat tertutup dan stabil secara nuklir, yang menghasilkan isotop dengan waktu paruh yang jauh lebih lama—mungkin hitungan menit, jam, atau bahkan tahun.
Secara teoretis, Atom 120 diposisikan tepat di tepi zona ini. Jika para fisikawan berhasil menyatukan inti atom yang tepat untuk membentuk Z=120 dengan jumlah neutron yang "ajaib," kita mungkin tidak hanya mendeteksi beberapa atom yang meluruh cepat, melainkan mendapatkan kesempatan untuk mempelajari sifat kimiawi unsur tersebut. Ini adalah tantangan teknis yang luar biasa, karena energi yang dibutuhkan untuk mengatasi gaya tolak elektrostatik antara dua inti yang sangat besar harus sangat presisi.
Sintesis unsur super berat dilakukan dengan cara menembakkan inti atom yang lebih ringan (proyektil) ke target yang sangat berat. Untuk mencapai Atom 120, para peneliti harus memilih kombinasi proyektil dan target yang sangat spesifik. Misalnya, kombinasi yang paling sering dibahas adalah menembakkan isotop Kromium (Cr) atau Besi (Fe) ke target yang mengandung unsur transuranium yang sangat berat dan langka, seperti Kalifornium (Cf) atau Berkelium (Bk).
Dua laboratorium utama yang bersaing dalam pencarian ini adalah Institut Bersama untuk Riset Nuklir (JINR) di Dubna, Rusia, dan GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung di Darmstadt, Jerman. Keberhasilan bergantung pada beberapa faktor krusial: intensitas berkas partikel yang tinggi, kemurnian target yang sempurna, dan keberuntungan yang luar biasa dalam mendapatkan reaksi fusi yang diinginkan daripada fragmentasi.
Jika Atom 120 berhasil disintesis dan cukup stabil, sifat kimianya diperkirakan akan berada di bawah logam alkali tanah (Golongan 2), sebagai anggota keluarga baru. Namun, efek relativistik—yaitu bagaimana kecepatan elektron mendekati kecepatan cahaya memengaruhi orbit mereka—menjadi sangat dominan pada elemen berat ini. Efek ini dapat mendistorsi prediksi kimia klasik.
Para ahli memprediksi bahwa Atom 120 mungkin tidak berperilaku seperti barium atau radium. Elektron valensi mungkin tidak mudah dilepaskan, dan sifat oksidasinya bisa menyimpang dari tren golongan. Studi mendalam terhadap unsur ini akan memberikan validasi empiris yang sangat penting terhadap model fisika yang mencoba menjelaskan perilaku materi pada batas energi dan massa tertinggi.
Penantian ini bukan hanya tentang menambahkan kotak baru ke tabel periodik; ini adalah tentang menguji batas-batas pemahaman kita tentang bagaimana materi dapat tersusun. Eksistensi dan sifat Atom 120 akan menjadi tonggak sejarah yang menandai dimulainya era fisika dan kimia unsur periode kedelapan.