Gli scienziati scoprono il nuovo isotopo del seaborgio: rivoluzione nella ricerca nucleare!

Gli scienziati scoprono il nuovo isotopo del seaborgio: rivoluzione nella ricerca nucleare!

Un gruppo di ricerca internazionale guidato dalla Society for Heavy Ion Research (GSI/FAIR), dall’Università Johannes Gutenberg di Magonza (JGU) e dall’Helmholtz Institute Mainz (HIM) ha prodotto un nuovo isotopo dell’elemento superpesante seaborgio. Negli esperimenti presso le strutture dell'acceleratore GSI/FAIR, gli scienziati sono riusciti a rilevare 22 nuclei atomici di seaborgio-257. Questi risultati sono stati pubblicati sulla rinomata rivista Physical Review Letters e hanno ricevuto il premio “Suggerimento dell’editore”, sottolineando l’importanza della scoperta.

Con la scoperta del seaborgio-257, l'elenco degli isotopi conosciuti di questo elemento creato artificialmente cresce fino a un totale di 14. Il seaborgio, che ha il numero atomico 106, è stato creato dirigendo intensamente un raggio di cromo-52 su un sottile strato di piombo-206. Un sistema di rilevamento all'avanguardia utilizzato sul separatore di rinculo TASCA riempito di gas ha consentito di rilevare 21 decadimenti di fissione spontanei e un decadimento alfa.

Emivita e sue implicazioni

Il tempo di dimezzamento dell'isotopo appena scoperto è di soli 12,6 millisecondi. Ciò dimostra in modo impressionante la natura di breve durata degli elementi superpesanti, che di solito decadono in frazioni di secondo. L'isotopo ha un numero di neutroni pari a 152, che nella fisica nucleare è spesso associato a speciali effetti di guscio, che recentemente sono stati supportati da risultati di ricerca anche in relazione alle proprietà di fissione di questi nuclei.

I ricercatori presumono che il prossimo isotopo più leggero, il seaborgio-256, potrebbe avere una possibile fissione nell'intervallo di tempo compreso tra un nanosecondo e sei microsecondi. Questi risultati si inseriscono nel contesto degli effetti di miglioramento della stabilità osservati attraverso i cosiddetti stati K-isomerici del seaborgio. Questi potrebbero aiutare ad aprire un accesso indiretto anche a nuclei di vita più breve.

La ricerca di configurazioni nucleari più stabili

La scoperta del ruterfordio-252 tramite il suo stato isomero K ha portato progressi significativi nella ricerca sul limite di stabilità dei nuclei superpesanti. Inoltre, le prime indicazioni di uno stato isomerico K simile sono state osservate nel seaborgio-259. Ciò è particolarmente interessante perché molti fisici, tra cui Christoph Düllmann dell'Istituto di chimica nucleare dell'Università di Magonza, sono alla ricerca di elementi con una vita più lunga, spesso definiti isole di stabilità.

La ricerca sugli elementi superpesanti, che contengono più di 104 protoni e non si trovano in natura, rimane un aspetto centrale della moderna fisica nucleare. Nonostante i tempi di dimezzamento estremamente brevi, tali esperimenti consentono una migliore comprensione delle proprietà fondamentali dei nuclei superpesanti, compreso il modo in cui sono realizzati, la durata e le proprietà chimiche. Le scoperte fino ad oggi, come il riconoscimento ufficiale degli elementi 114 (flerovium) e 116 (livermorium) nonché l'elemento confermato 117, rappresentano pietre miliari significative.

Per produrre questi elementi vengono utilizzati processi complicati. Gli isotopi vengono creati da elementi più leggeri mediante fusione nucleare, con l'elemento 114, ad esempio, che bombarda un bersaglio costituito da isotopi di plutonio ricchi di neutroni con un fascio di isotopi di calcio. Tali esperimenti hanno il potenziale per fornire numerose nuove informazioni sulla stabilità e sulle proprietà chimiche degli elementi superpesanti.

La scoperta del seaborgio-257 non rappresenta solo un ulteriore passo avanti nell’esplorazione di questi affascinanti elementi, ma offre anche nuove prospettive per la ricerca futura nel campo della fisica nucleare e della scienza dei materiali.

Per maggiori informazioni visitate il sito di GSI/FIERA, Superpesanti E mondo della fisica.