Vedci objavili nový izotop seborgia: revolúcia v jadrovom výskume!

Vedci objavili nový izotop seborgia: revolúcia v jadrovom výskume!

Medzinárodný výskumný tím pod vedením Spoločnosti pre výskum ťažkých iónov (GSI/FAIR), Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) a Helmholtzovho inštitútu Mainz (HIM) vytvoril nový izotop superťažkého prvku seaborgium. V experimentoch v urýchľovacích zariadeniach GSI/FAIR sa vedcom podarilo odhaliť 22 atómových jadier seaborgia-257. Tieto výsledky boli publikované v renomovanom časopise Physical Review Letters a boli ocenené ako „Návrh editora“, čo podčiarkuje dôležitosť objavu.

S objavom seaborgia-257 sa zoznam známych izotopov tohto umelo vytvoreného prvku rozrastá na celkový počet 14. Seaborgium, ktoré má atómové číslo 106, vzniklo intenzívnym smerovaním lúča chrómu-52 na tenkú vrstvu olova-206. Najmodernejší detekčný systém použitý na plynom plnenom spätnom odlučovači TASCA umožnil detekciu 21 spontánnych štiepnych rozpadov a jedného alfa rozpadu.

Polčas rozpadu a jeho dôsledky

Polčas rozpadu novoobjaveného izotopu je len 12,6 milisekúnd. To pôsobivo ukazuje krátkotrvajúcu povahu superťažkých prvkov, ktoré sa zvyčajne rozpadajú v zlomkoch sekundy. Izotop má neutrónové číslo 152, ktoré sa v jadrovej fyzike často spája so špeciálnymi škrupinovými efektmi, čo v poslednom čase podporujú výsledky výskumu aj v súvislosti so štiepnymi vlastnosťami týchto jadier.

Vedci predpokladajú, že ďalší najľahší izotop, seaborgium-256, by mohol mať možné štiepenie v časovom rozsahu od jednej nanosekundy do šiestich mikrosekúnd. Tieto zistenia sú v kontexte účinkov zvyšujúcich stabilitu pozorovaných prostredníctvom takzvaných K-izomérnych stavov seaborgia. Tie by mohli pomôcť otvoriť nepriamy prístup k jadrám s ešte kratšou životnosťou.

Hľadanie stabilnejších jadrových konfigurácií

Objav rutherfordia-252 prostredníctvom jeho K izomérneho stavu priniesol významný pokrok vo výskume hranice stability superťažkých jadier. Okrem toho boli prvé náznaky podobného K izomérneho stavu pozorované v seborgiu-259. To je obzvlášť vzrušujúce, pretože mnohí fyzici, vrátane Christopha Düllmanna z Inštitútu jadrovej chémie na univerzite v Mainzi, hľadajú prvky s dlhšou životnosťou, často označované ako ostrovy stability.

Výskum superťažkých prvkov, ktoré obsahujú viac ako 104 protónov a nevyskytujú sa v prírode, zostáva ústredným aspektom modernej jadrovej fyziky. Napriek extrémne krátkym polčasom umožňujú takéto experimenty lepšie pochopiť základné vlastnosti superťažkých jadier, vrátane spôsobu ich výroby, životnosti a chemických vlastností. Doterajšie objavy, ako napríklad oficiálne uznanie prvkov 114 (flerovium) a 116 (livermorium), ako aj potvrdený prvok 117, sú významnými míľnikmi.

Na výrobu týchto prvkov sa používajú zložité procesy. Izotopy vznikajú z ľahších prvkov jadrovou fúziou, pričom prvok 114 napríklad bombarduje terč vyrobený z izotopov plutónia bohatých na neutróny lúčom izotopov vápnika. Takéto experimenty majú potenciál poskytnúť množstvo nových pohľadov na stabilitu a chemické vlastnosti superťažkých prvkov.

Objav seborgia-257 nie je len ďalším krokom vo výskume týchto fascinujúcich prvkov, ale ponúka aj nové perspektívy pre budúci výskum v oblasti jadrovej fyziky a materiálovej vedy.

Pre viac informácií navštívte webovú stránku spoločnosti GSI/FÉR, Superťažky a svet fyziky.