Két évvel ezelőtt Hevesy és Coster cirkoniumtartalmú ásványokban új elemet találtak, melyet hafniumnak (Hf) neveztek el.  Ha az elemeket növekedő atomsúly szerint egymás után állítjuk és megszámozzuk,akkor minden elemnek rendszámát kapjuk. Így a H rendszáma 1, a He-é 2, a Li-é 3, a legnagyobb rendszámú az urán (92).

A Hf felfedezése után még 5 hely maradt üresen, a H és U között legfeljebb ennyi új elemet lehetett találni. Noodack és Tacke, mint Közlönyünk röviden már megemlítette, Berlinben egyszerre két új elemet találtak és így az ismeretlen elemek száma háromra csökkent.

A mangánnal rokon elemek között (periodikus rendszer VII. csoportjában mangán alatt következő két helyen) a 43-a és 75-ös rendszámú helyet sikerült betölteni. Noddack és Tacke először is olyan anyagokat kerestek, amelyekben az új elemek jelenlétét lehet várni. Ebben a tekintetben éppen a rendszám az irányadó.

Hevesy és Coster is azért vizsgálták a cirkoniumtartalmú ásványokat, mert a keresett 72-es rendszámú elem, a későbbi Hf a cirkóniummal rokon (a periodikus rendszer IV. csoportjában a Zr alatt van). A most keresett elemeket elsősorban platinaércekben és a kolumbit nevű ásványban lehetett várni. A platinaércekben ugyanis azok az elemek szoktak előfordulni, amelyek a chrom és a réz (rendszámban kifejezve 24 és 29), ruthenium és ezüst (44 és 47), továbbá ozmium és arany (71 és 74) közé esnek.

Másrészt a kolumbitban sok más elemen kívül olyanok is vannak, melyeknek rendszáma 39 és 42, továbbá 71 és 74 közé esik. Ezek mellett van a 43 és 75, tehát remélni lehetett, hogy ezt a két hiányzó elemet ebben a két ásványban meg lehet találni. Sőt eddigi ismereteink alapján még arra lehet következtetni, hogy a hiányzó két elem mekkora mennyiségben várható.

A földkéreg szerkezetét elég jól ismerjük, tudjuk minden ismeretes elem előfordulásának gyakoriságát. Általában a páratlan rendszámú elemek kevésbbé gyakoriak, mint a páros rendszámúak. A rutheniu (rendszáma 44) a földkéregnek 2 billiómod (2X10-12) részét alkotja, az ozmium pedig (rendszáma 76) 20 billiomod részét.

A keresett két páratlan rendszámú elem a földkéregben még körülbelül 10-szer kisebb mennyiségben várható. A platina a földkéregnek ezermilliomod (10-9) része, tehát 43 és 75 rendszámú elemek a platinaérceknek ezred és tízezred közt levő részét alkothatják (mert ezredszer ezermilliomod az egy billiomod).

A niobium, a kolumbitnak egyik fő alkotórésze, a földkéreg tízmilliomod része, ennek alapján azt lehet következtetni, hogy a keresett elemek a kolumbitnak százezred és milliomod közt levő részét alkotják. Ezek az adatok a vegyi eljárás berendezésében irányítóak.

Azonkívül az elemek rendszámából (a periodikus rendszerben elfoglalt helyükből) néhány vegyi tulajdonságukat is előre meg lehet mondani. Így valószínű volt, hogy X2 O7 alakú oxidjuk van (X az ismeretlen elemek egyike vagy másika), ezek az oxidok szublimálnak (szilárd állapotból közvetlenül gőzbe mennek át), mert olvadáspontjuk és forráspontjuk egymáshoz igen közel van, vizes oldatukból szulfidok nem csapódnak ki.

Noddack és Tacke először is platinaérceket elemeztek. Vegyi kezelés után 80 g maradékot kaptak, melyet váltogatva oxigénben és hidrogénben hevítettek. Az edény falán keletkező lerakódásban kevés fehér színű anyagot találtak, amely mikroszkopikus nagyságú tűkristályokból állt. Ha hidrogénszulfid áramlott mellette, sötét színű lett.

De mikor oxigénben újra hevítették, az anyag szublimált és az edény-falának hidegebb részén fehér színben rakódott le. A kristályok vízben feloldódtak, de az oldatból sem kénhidrogénnel, sem ammoniumszulfiddal nem lehetett kicsapni. Ilyen vegyi tulajdonságokat vártak a 43-as és 75-ös rendszámú elemektől, másrészt pedig ezek a vegyi tulajdonságok az oldatban levő egyik ismeretes anyaghoz sem illettek. Tehát jogos az a nézet, hogy a fehér anyag a keresett elemeket magában foglalja.

A kolumbit elemzése még több eredménnyel járt, 1 kg ásványból a vas, niobium és tantál legnagyobb részét eltávolították, az oldatot hidrogénszulfiddal kezelték, majd higanynitráttal körülbelül 1 g csapadékot nyertek. Az eljárást megismételték és így 50 mg anyagot nyertek, melynek 5%-a becslésük szerint a két új elem volt. Oxigénben való hevítéssel most is fehér színű szublimáló kristályok keletkeztek.

Az új anyagnak Röngten-színképét is sikerült elemezni. A Röntgen-szinkép vonalainak helyzetéből ugyanis az elemek rendszámára lehet következtetni. Ezt az elemzés Berg és Tacke végeztek el. Ismeretes, a Röntgen-színkép több, egymástól messzebb eső vonalcsoportból áll. A legkeményebb a K-csoport, utána jönnek az L-csoport vonalai. Berg és Tacke a 43-as elem K-csoportját és a 75-ös elem L-csoportját vizsgálták.

A K-csoportban 3 vonalat találtak, amelyeknek hullámhossza 0.601, 0.672 és 0.675 Angström-egység (1 Angström-e. = 1 tízmilliomod cm). A vonalak hullámhosszát Moseley-nek igen egyszerű törvénye alapján a rendszámból ki is lehet számítani. A számítás a K-csoportnak β, a1 és a2 jelzésű vonalaira nézve 0 600, 0.673 és 0.678 A.-e.-et adott.

A megegyezés a mérés és számítás között, mint látjuk, kitűnő. Éppen ilyen jó megegyezést talállak 75-ös rendszámú elem L-csoportjának 5 vonalánál, melyeknek hullámhossza 1.20 és 1.43 A.-e. között van.

Ezek alapján bebizonyítottnak tekinthetjük, hogy a két eddig ismeretlen elemet valóban sikerült megtalálni. Mennyiségük a becslés szerint a kolumbitnak milliomod és tízmilliomod közé eső része, tehát még kevesebb, mint az említett előzetes becslés szerint. A felfedezők az új elemek számára a masurium (vegyi jele Ma) és rhenium (Re) neveket ajánlják.

Mende Jenő.