Zinātnieki atklāj jaunu seaborgija izotopu: revolūcija kodolpētniecībā!

Zinātnieki atklāj jaunu seaborgija izotopu: revolūcija kodolpētniecībā!

Starptautiska pētnieku grupa, kuru vada Smago jonu izpētes biedrība (GSI/FAIR), Maincas Johannesa Gūtenberga universitāte (JGU) un Maincas Helmholca institūts (HIM), ir izveidojusi jaunu supersmagā elementa seborgija izotopu. Eksperimentos GSI/FAIR akseleratora iekārtās zinātniekiem izdevās atklāt 22 Seaborgium-257 atomu kodolus. Šie rezultāti tika publicēti slavenajā žurnālā Physical Review Letters un tika apbalvoti ar "Redaktora ieteikumu", uzsverot atklājuma nozīmi.

Atklājot seborgiju-257, šī mākslīgi radītā elementa zināmo izotopu saraksts palielinās līdz 14. Seaborgium, kura atomu skaits ir 106, tika izveidots, intensīvi virzot hroma-52 staru uz plānu svina-206 slāni. Modernā noteikšanas sistēma, kas tika izmantota ar gāzi pildītajā atsitiena separatorā TASCA, ļāva noteikt 21 spontānas skaldīšanas sabrukumu un vienu alfa sabrukumu.

Pussabrukšanas periods un tā sekas

Jaunatklātā izotopa pussabrukšanas periods ir tikai 12,6 milisekundes. Tas iespaidīgi parāda supersmago elementu īslaicīgo raksturu, kas parasti sadalās sekundes daļās. Izotopa neitronu skaitlis ir 152, ko kodolfizikā nereti saista ar īpašiem apvalka efektiem, ko pēdējā laikā apstiprina pētījumu rezultāti arī saistībā ar šo kodolu skaldīšanas īpašībām.

Pētnieki pieļauj, ka nākamajam vieglākajam izotopam seaborgium-256 varētu būt iespējama skaldīšanās laika diapazonā no vienas nanosekundes līdz sešām mikrosekundēm. Šie atklājumi ir saistīti ar stabilitāti uzlabojošo iedarbību, kas novērota tā sauktajos seaborgija K-izomēros stāvokļos. Tie varētu palīdzēt atvērt netiešu piekļuvi vēl īsākiem kodoliem.

Stabilāku kodolkonfigurāciju meklēšana

Rutherfordium-252 atklāšana, izmantojot tā K izomēra stāvokli, radīja ievērojamu progresu supersmago kodolu stabilitātes robežas izpētē. Turklāt pirmās pazīmes par līdzīgu K izomēru stāvokli tika novērotas seaborgium-259. Tas ir īpaši aizraujoši, jo daudzi fiziķi, tostarp Kristofs Dillmans no Maincas Universitātes Kodolķīmijas institūta, meklē elementus ar ilgāku mūžu, ko bieži dēvē par stabilitātes salām.

Supersmago elementu izpēte, kas satur vairāk nekā 104 protonus un dabā nav sastopami, joprojām ir mūsdienu kodolfizikas centrālais aspekts. Neskatoties uz to ārkārtīgi īso pussabrukšanas laiku, šādi eksperimenti ļauj labāk izprast supersmago kodolu pamatīpašības, tostarp to izgatavošanas veidu, kalpošanas laiku un ķīmiskās īpašības. Līdzšinējie atklājumi, piemēram, elementu 114 (flerovijs) un 116 (livermorium) oficiālā atzīšana, kā arī apstiprinātais elements 117, ir nozīmīgi pavērsieni.

Šo elementu ražošanai tiek izmantoti sarežģīti procesi. Izotopus rada kodolsintēzes ceļā no vieglākiem elementiem, piemēram, elementam 114 bombardējot mērķi, kas izgatavots no neitroniem bagātiem plutonija izotopiem, ar kalcija izotopu staru kūli. Šādi eksperimenti var sniegt daudz jaunu ieskatu par supersmago elementu stabilitāti un ķīmiskajām īpašībām.

Seaborgium-257 atklāšana ir ne tikai nākamais solis šo aizraujošo elementu izpētē, bet arī piedāvā jaunas perspektīvas turpmākiem pētījumiem kodolfizikas un materiālu zinātnes jomā.

Lai iegūtu vairāk informācijas, apmeklējiet vietni GSI/FAIR, Supersmagie un fizikas pasaule.