Forskere oppdager ny seaborgium-isotop: revolusjon innen kjernefysisk forskning!

Forskere oppdager ny seaborgium-isotop: revolusjon innen kjernefysisk forskning!

Et internasjonalt forskerteam ledet av Society for Heavy Ion Research (GSI/FAIR), Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) og Helmholtz Institute Mainz (HIM) har produsert en ny isotop av det supertunge grunnstoffet seaborgium. I eksperimenter ved GSI/FAIR-akseleratoranleggene lyktes forskerne å oppdage 22 atomkjerner av seaborgium-257. Disse resultatene ble publisert i det anerkjente tidsskriftet Physical Review Letters og ble tildelt "Editor's Suggestion", som understreker viktigheten av oppdagelsen.

Med oppdagelsen av seaborgium-257 vokser listen over kjente isotoper av dette kunstig skapte grunnstoffet til totalt 14. Seaborgium, som har atomnummer 106, ble skapt ved intenst å rette en krom-52-stråle mot et tynt lag av bly-206. Et toppmoderne deteksjonssystem brukt på den gassfylte rekylseparatoren TASCA muliggjorde detektering av 21 spontane fisjonsforfall og ett alfa-forfall.

Halveringstid og dens implikasjoner

Halveringstiden til den nyoppdagede isotopen er bare 12,6 millisekunder. Dette viser på imponerende vis den kortvarige naturen til supertunge elementer, som vanligvis forfaller i løpet av brøkdeler av et sekund. Isotopen har et nøytrontall på 152, som i kjernefysikk ofte forbindes med spesielle skalleffekter, noe som nylig har blitt støttet av forskningsresultater også i forbindelse med fisjonsegenskapene til disse kjernene.

Forskerne antar at den nest letteste isotopen, seaborgium-256, kan ha en mulig fisjon i tidsrommet ett nanosekund til seks mikrosekunder. Disse funnene er i sammenheng med de stabilitetsforbedrende effektene observert gjennom de såkalte K-isomere tilstandene til sjøborgium. Disse kan bidra til å åpne for indirekte tilgang til kjerner med enda kortere levetid.

Jakten på mer stabile kjernefysiske konfigurasjoner

Oppdagelsen av rutherfordium-252 via dens K-isomertilstand brakte betydelige fremskritt i å forske på stabilitetsgrensen til supertunge kjerner. I tillegg ble de første indikasjonene på en lignende K isomer tilstand observert i seaborgium-259. Dette er spesielt spennende fordi mange fysikere, inkludert Christoph Düllmann fra Institute of Nuclear Chemistry ved University of Mainz, leter etter lengre levetidselementer, ofte referert til som øyer med stabilitet.

Forskning på supertunge grunnstoffer, som inneholder mer enn 104 protoner og ikke forekommer i naturen, er fortsatt et sentralt aspekt av moderne kjernefysikk. Til tross for deres ekstremt korte halveringstider, muliggjør slike eksperimenter en bedre forståelse av de grunnleggende egenskapene til supertunge kjerner, inkludert hvordan de er laget, levetid og kjemiske egenskaper. Funnene til dags dato, slik som den offisielle anerkjennelsen av elementene 114 (flerovium) og 116 (livermorium) samt det bekreftede elementet 117, er betydelige milepæler.

Det brukes kompliserte prosesser for å produsere disse elementene. Isotopene er skapt fra lettere grunnstoffer ved kjernefysisk fusjon, med element 114, for eksempel, som bombarderer et mål laget av nøytronrike plutoniumisotoper med en stråle av kalsiumisotoper. Slike eksperimenter har potensial til å gi en rekke nye innsikter i stabiliteten og kjemiske egenskaper til supertunge elementer.

Oppdagelsen av seaborgium-257 er ikke bare et ytterligere skritt i utforskningen av disse fascinerende elementene, men tilbyr også nye perspektiver for fremtidig forskning innen kjernefysikk og materialvitenskap.

For mer informasjon besøk nettsiden til GSI/FAIR, Supertunge og fysikkens verden.