Учените откриват нов изотоп на сиборгия: революция в ядрените изследвания!

Учените откриват нов изотоп на сиборгия: революция в ядрените изследвания!

Международен изследователски екип, ръководен от Обществото за изследване на тежки йони (GSI/FAIR), Университета Йоханес Гутенберг Майнц (JGU) и Института Хелмхолц Майнц (HIM), произведе нов изотоп на свръхтежкия елемент сеаборгиум. В експерименти в съоръженията за ускоряване на GSI/FAIR учените успяха да открият 22 атомни ядра на сеаборгиум-257. Тези резултати бяха публикувани в известното списание Physical Review Letters и бяха наградени с „Предложение на редактора“, което подчертава важността на откритието.

С откриването на сеаборгиум-257 списъкът с известни изотопи на този изкуствено създаден елемент нараства до общо 14. Сиборгиумът, който има атомен номер 106, е създаден чрез интензивно насочване на лъч от хром-52 върху тънък слой олово-206. Най-модерната система за откриване, използвана в напълнения с газ сепаратор за откат TASCA, позволи откриването на 21 спонтанни разпада на делене и един алфа разпад.

Полуживотът и неговите последици

Времето на полуразпад на новооткрития изотоп е само 12,6 милисекунди. Това впечатляващо показва краткотрайната природа на свръхтежките елементи, които обикновено се разпадат за части от секундата. Изотопът има неутронно число 152, което в ядрената физика често се свързва със специални ефекти на обвивката, което наскоро беше подкрепено от резултати от изследвания също във връзка със свойствата на делене на тези ядра.

Изследователите допускат, че следващият най-лек изотоп, сиборгиум-256, може да има възможно делене във времевия диапазон от една наносекунда до шест микросекунди. Тези констатации са в контекста на ефектите за повишаване на стабилността, наблюдавани чрез така наречените К-изомерни състояния на сиборгия. Те биха могли да помогнат за отваряне на непряк достъп до дори ядра с по-кратък живот.

Търсенето на по-стабилни ядрени конфигурации

Откриването на Rutherfordium-252 чрез неговото K изомерно състояние доведе до значителен напредък в изследването на границата на стабилност на свръхтежките ядра. В допълнение, първите индикации за подобно К изомерно състояние са наблюдавани в сеаборгиум-259. Това е особено вълнуващо, защото много физици, включително Кристоф Дюлман от Института по ядрена химия в университета в Майнц, търсят по-дълготрайни елементи, често наричани острови на стабилност.

Изследванията на свръхтежки елементи, които съдържат повече от 104 протона и не се срещат в природата, остават централен аспект на съвременната ядрена физика. Въпреки изключително кратките им полувремена, такива експерименти позволяват по-добро разбиране на фундаменталните свойства на свръхтежките ядра, включително как са направени, продължителност на живота и химични свойства. Откритията до момента, като официалното признаване на елементи 114 (flerovium) и 116 (livermorium), както и потвърденият елемент 117, са важни етапи.

За производството на тези елементи се използват сложни процеси. Изотопите се създават от по-леки елементи чрез ядрен синтез, като елемент 114, например, бомбардира мишена, направена от богати на неутрони плутониеви изотопи с лъч от калциеви изотопи. Подобни експерименти имат потенциала да осигурят множество нови прозрения за стабилността и химичните свойства на свръхтежките елементи.

Откриването на сеаборгиум-257 е не само по-нататъшна стъпка в изследването на тези очарователни елементи, но също така предлага нови перспективи за бъдещи изследвания в ядрената физика и материалознанието.

За повече информация посетете уебсайта на GSI/ПАНАИР, Супертежки и свят на физиката.