Mokslininkai atranda naują seaborgio izotopą: branduolinių tyrimų revoliucija!

Mokslininkai atranda naują seaborgio izotopą: branduolinių tyrimų revoliucija!

Tarptautinė tyrimų grupė, vadovaujama Sunkiųjų jonų tyrimų draugijos (GSI/FAIR), Mainco Johanneso Gutenbergo universiteto (JGU) ir Mainco Helmholtzo instituto (HIM), sukūrė naują supersunkiojo elemento seaborgio izotopą. Eksperimentuose GSI/FAIR greitintuvo įrenginiuose mokslininkams pavyko aptikti 22 Seaborgium-257 atominius branduolius. Šie rezultatai buvo paskelbti žinomame žurnale „Physical Review Letters“ ir buvo apdovanoti „Redaktoriaus pasiūlymu“, pabrėžiančiu atradimo svarbą.

Atradus seaborgium-257, žinomų šio dirbtinai sukurto elemento izotopų sąrašas išauga iki 14. Seaborgium, kurio atominis numeris 106, buvo sukurtas intensyviai nukreipiant chromo-52 spindulį ant plono švino-206 sluoksnio. Šiuolaikinė aptikimo sistema, naudojama dujomis užpildytame atatrankos separatoriuje TASCA, leido aptikti 21 savaiminio dalijimosi skilimą ir vieną alfa skilimą.

Pusinės eliminacijos laikas ir jo pasekmės

Naujai atrasto izotopo pusinės eliminacijos laikas yra vos 12,6 milisekundės. Tai įspūdingai parodo supersunkių elementų, kurie paprastai suyra per sekundės dalis, trumpalaikį pobūdį. Izotopas turi neutronų skaičių 152, o tai branduolio fizikoje dažnai siejama su ypatingais apvalkalo efektais, o tai neseniai patvirtino tyrimų rezultatai, susiję ir su šių branduolių dalijimosi savybėmis.

Tyrėjai mano, kad kitas lengviausias izotopas, seaborgium-256, gali dalytis nuo vienos nanosekundės iki šešių mikrosekundžių. Šie atradimai yra susiję su stabilumą didinančiomis pasekmėmis, pastebėtomis per vadinamąsias seaborgio K-izomerines būsenas. Tai galėtų padėti atverti netiesioginę prieigą prie dar trumpesnio gyvenimo branduolių.

Stabilesnių branduolinių konfigūracijų paieška

Rutherfordium-252 atradimas per jo K izomero būseną padarė didelę pažangą tiriant supersunkių branduolių stabilumo ribą. Be to, pirmieji panašios K izomerinės būsenos požymiai buvo pastebėti seaborgium-259. Tai ypač įdomu, nes daugelis fizikų, įskaitant Christophą Düllmanną iš Mainco universiteto Branduolinės chemijos instituto, ieško ilgesnio gyvenimo elementų, dažnai vadinamų stabilumo salomis.

Supersunkių elementų, kuriuose yra daugiau nei 104 protonų ir kurių nėra gamtoje, tyrimai išlieka pagrindiniu šiuolaikinės branduolinės fizikos aspektu. Nepaisant itin trumpo pusėjimo laiko, tokie eksperimentai leidžia geriau suprasti pagrindines supersunkių branduolių savybes, įskaitant jų gamybos būdus, gyvavimo trukmę ir chemines savybes. Iki šiol atlikti atradimai, tokie kaip oficialus elementų 114 (flerovium) ir 116 (livermorium) pripažinimas, taip pat patvirtintas elementas 117, yra svarbūs etapai.

Šiems elementams gaminti naudojami sudėtingi procesai. Izotopai sukuriami iš lengvesnių elementų branduolių sintezės būdu, kai elementas 114, pavyzdžiui, bombarduoja taikinį, pagamintą iš neutronų turinčių plutonio izotopų, kalcio izotopų pluoštu. Tokie eksperimentai gali suteikti daug naujų įžvalgų apie supersunkių elementų stabilumą ir chemines savybes.

Seaborgium-257 atradimas yra ne tik tolesnis žingsnis tiriant šiuos įdomius elementus, bet ir suteikia naujų perspektyvų būsimiems branduolinės fizikos ir medžiagų mokslo tyrimams.

Norėdami gauti daugiau informacijos, apsilankykite svetainėje GSI/MUGĖ, Supersunkūs ir fizikos pasaulis.