Forskere opdager ny seaborgium-isotop: revolution inden for nuklear forskning!

Forskere opdager ny seaborgium-isotop: revolution inden for nuklear forskning!

Et internationalt forskerhold ledet af Society for Heavy Ion Research (GSI/FAIR), Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) og Helmholtz Institute Mainz (HIM) har produceret en ny isotop af det supertunge grundstof seaborgium. I eksperimenter på GSI/FAIR acceleratorfaciliteterne lykkedes det forskerne at påvise 22 atomkerner af seaborgium-257. Disse resultater blev offentliggjort i det anerkendte tidsskrift Physical Review Letters og blev tildelt "Editor's Suggestion", hvilket understreger vigtigheden af ​​opdagelsen.

Med opdagelsen af ​​seaborgium-257 vokser listen over kendte isotoper af dette kunstigt skabte grundstof til i alt 14. Seaborgium, som har atomnummer 106, blev skabt ved intenst at rette en krom-52-stråle på et tyndt lag bly-206. Et avanceret detektionssystem, der blev brugt på den gasfyldte rekylseparator TASCA, muliggjorde detektering af 21 spontane fissionshenfald og et alfa-henfald.

Halveringstid og dens implikationer

Halveringstiden for den nyopdagede isotop er kun 12,6 millisekunder. Dette viser på imponerende vis den kortlivede natur af supertunge elementer, som normalt henfalder på brøkdele af et sekund. Isotopen har et neutrontal på 152, hvilket i kernefysikken ofte er forbundet med særlige skaleffekter, hvilket på det seneste er blevet understøttet af forskningsresultater også i forbindelse med disse kerners fissionsegenskaber.

Forskerne antager, at den næstletteste isotop, seaborgium-256, kan have en mulig fission i tidsrummet fra et nanosekund til seks mikrosekunder. Disse fund er i sammenhæng med de stabilitetsforbedrende effekter observeret gennem de såkaldte K-isomere tilstande af seaborgium. Disse kunne være med til at åbne op for indirekte adgang til kerner med endnu kortere levetid.

Jagten på mere stabile nukleare konfigurationer

Opdagelsen af ​​rutherfordium-252 via dets K-isomertilstand bragte betydelige fremskridt med at forske i stabilitetsgrænsen for supertunge kerner. Derudover blev de første indikationer på en lignende K isomer tilstand observeret i seaborgium-259. Dette er særligt spændende, fordi mange fysikere, herunder Christoph Düllmann fra Institut for Nuklear Kemi ved University of Mainz, leder efter længerevarende elementer, ofte omtalt som øer med stabilitet.

Forskning i supertunge grundstoffer, som indeholder mere end 104 protoner og ikke forekommer i naturen, er fortsat et centralt aspekt af moderne kernefysik. På trods af deres ekstremt korte halveringstider muliggør sådanne eksperimenter en bedre forståelse af de grundlæggende egenskaber ved supertunge kerner, herunder hvordan de er lavet, levetid og kemiske egenskaber. Opdagelserne til dato, såsom den officielle anerkendelse af grundstofferne 114 (flerovium) og 116 (livermorium) samt det bekræftede grundstof 117, er væsentlige milepæle.

Komplicerede processer bruges til at fremstille disse elementer. Isotoperne er skabt af lettere grundstoffer ved kernefusion, hvor element 114 for eksempel bombarderer et mål lavet af neutronrige plutoniumisotoper med en stråle af calciumisotoper. Sådanne eksperimenter har potentialet til at give adskillige nye indsigter i stabiliteten og kemiske egenskaber af supertunge grundstoffer.

Opdagelsen af ​​seaborgium-257 er ikke kun et yderligere skridt i udforskningen af ​​disse fascinerende elementer, men tilbyder også nye perspektiver for fremtidig forskning inden for kernefysik og materialevidenskab.

For mere information besøg hjemmesiden for GSI/FAIR, Supertunge og fysikkens verden.