Ta wewnętrzna powłoka znacznie efektywniej ekranuje dodatni ładunek jądra, sprawiając, że elektrony z zewnętrznych, walencyjnych orbitali zostają odepchnięte jeszcze dalej. W rezultacie pierwiastki superciężkie (o liczbach atomowych od 104 do 118) mogą manifestować właściwości chemiczne odmienne od swoich lżejszych odpowiedników z tych samych grup, co stawia pod znakiem zapytania dotychczasową okresowość układu… okresowego.
Zjawisko to znalazło bezpośrednie potwierdzenie doświadczalne w pomiarach stabilności chemicznej związku seaborgu (Sg, pierwiastek 106), opublikowanych na łamach czasopisma Nature. W 6. grupie układu okresowego siła wiązania metal–ligand w kompleksach heksakarbonylowych systematycznie rośnie w dół kolumny: od chromu, przez molibden, aż po wolfram.
Prosta ekstrapolacja sugerowała, że w heksakarbonylku seaborgu Sg(CO)6 wiązanie pomiędzy centralnym atomem a tlenkiem węgla powinno być najtrwalsze. Międzynarodowy zespół pod przewodnictwem grupy z Centrum Badań nad Ciężkimi Jonami GSI/FAIR w Darmstadt oraz Instytutu Helmholtza w Moguncji udowodnił jednak, że trend ten ulega nagłemu załamaniu.
Wiązanie w Sg(CO)6 okazało się słabsze o 4 kJ/mol niż w analogicznym kompleksie wolframu, co pokrywa się wyłącznie z zaawansowanymi obliczeniami chemii kwantowej uwzględniającymi poprawki relatywistyczne.
Eksperyment przeprowadzony na aparaturze TASCA (TransActinide Separator and Chemistry Apparatus) w GSI/FAIR wymagał detekcji zachodzącej atom po atomie, z uwagi na skrajną efemeryczność badanych izotopów.
Badacze wytwarzali seaborg-259 o dwóch stanach jądrowych i czasie połowicznego rozpadu poniżej pół sekundy, syntetyzując dla porównania izotopy wolframu 161 i 162. Pojedyncze atomy po izolacji w separatorze wprowadzano do atmosfery tlenku węgla, a powstające produkty kierowano do dwustopniowego kanału detekcyjnego. Produkty uboczne i formy nielotne osadzały się na pierwszej matrycy detektorów, natomiast lotne heksakarbonylki docierały do drugiego segmentu, schłodzonego do temperatur kriogenicznych umożliwiających adsorpcję i rejestrację rozpadu promieniotwórczego.
W toku pomiarów zarejestrowano łącznie 75 atomów seaborgu, z których zaledwie trzy przekształciły się w lotny kompleks Sg(CO)6. Dla porównania, w identycznych warunkach w heksakarbonylową formę przeszło aż 17 procent wszystkich atomów wolframu. Ta drastycznie niższa wydajność konwersji pozwoliła zespołom kierowanym przez dr. Alexandra Yakusheva oraz prof. Christopha E. Düllmanna z Uniwersytetu Jana Gutenberga w Moguncji precyzyjnie wyznaczyć deficyt energetyczny wiązania szóstego ligandu CO.
Zwieńczyło to trwające dekadę próby zapoczątkowane w japońskim ośrodku RIKEN Nishina Center, gdzie dekadę wcześniej po raz pierwszy zsyntetyzowano ten kompleks. Sukces metody opartej na rejestracji rozpadów pojedynczych cząstek otwiera drogę do pomiarów wiązań chemicznych w związkach jeszcze cięższych pierwiastków transaktynowcowych.
