Znanstveniki odkrili nov izotop seaborgija: revolucija v jedrskih raziskavah!

Znanstveniki odkrili nov izotop seaborgija: revolucija v jedrskih raziskavah!

Mednarodna raziskovalna skupina pod vodstvom Društva za raziskave težkih ionov (GSI/FAIR), Univerze Johannesa Gutenberga Mainz (JGU) in Inštituta Helmholtz Mainz (HIM) je izdelala nov izotop supertežkega elementa seaborgij. V poskusih v pospeševalnikih GSI/FAIR je znanstvenikom uspelo odkriti 22 atomskih jeder seaborgija-257. Ti rezultati so bili objavljeni v priznani reviji Physical Review Letters in prejeli nagrado "Urednikov predlog", kar poudarja pomembnost odkritja.

Z odkritjem seaborgija-257 se seznam znanih izotopov tega umetno ustvarjenega elementa poveča na skupno 14. Seaborgium, ki ima atomsko številko 106, je nastal z intenzivnim usmerjanjem žarka kroma-52 na tanko plast svinca-206. Najsodobnejši sistem zaznavanja, ki je bil uporabljen na s plinom napolnjenem povratnem separatorju TASCA, je omogočil zaznavo 21 spontanih fisijskih razpadov in enega alfa razpada.

Razpolovna doba in njene posledice

Razpolovna doba na novo odkritega izotopa je le 12,6 milisekunde. To navdušujoče prikazuje kratkotrajno naravo super težkih elementov, ki običajno razpadejo v delčkih sekunde. Izotop ima nevtronsko število 152, kar v jedrski fiziki pogosto povezujemo s posebnimi lupinastimi učinki, kar v zadnjem času potrjujejo rezultati raziskav tudi v povezavi s cepitvenimi lastnostmi teh jeder.

Raziskovalci domnevajo, da bi naslednji najlažji izotop, seaborgium-256, lahko imel možno cepitev v časovnem območju od ene nanosekunde do šestih mikrosekund. Te ugotovitve so v kontekstu učinkov povečanja stabilnosti, opaženih s tako imenovanimi K-izomernimi stanji seaborgija. Ti bi lahko pomagali odpreti posreden dostop do celo krajše živih jeder.

Iskanje stabilnejših jedrskih konfiguracij

Odkritje rutherfordija-252 prek njegovega izomernega stanja K je prineslo pomemben napredek pri raziskovanju meje stabilnosti supertežkih jeder. Poleg tega so bile prve indikacije podobnega K izomernega stanja opažene pri seaborgiju-259. To je še posebej razburljivo, ker mnogi fiziki, vključno s Christophom Düllmannom z Inštituta za jedrsko kemijo na Univerzi v Mainzu, iščejo dolgotrajnejše elemente, ki se pogosto imenujejo otoki stabilnosti.

Raziskovanje supertežkih elementov, ki vsebujejo več kot 104 protone in jih v naravi ni, ostaja osrednji vidik sodobne jedrske fizike. Kljub izjemno kratkim razpolovnim časom takšni poskusi omogočajo boljše razumevanje temeljnih lastnosti supertežkih jeder, vključno s tem, kako so narejena, življenjsko dobo in kemijskimi lastnostmi. Dosedanja odkritja, kot je uradno priznanje elementov 114 (flerovij) in 116 (livermorij) ter potrjen element 117, so pomembni mejniki.

Za izdelavo teh elementov se uporabljajo zapleteni postopki. Izotopi so ustvarjeni iz lažjih elementov z jedrsko fuzijo, pri čemer element 114 na primer obstreljuje tarčo iz z nevtroni bogatih plutonijevih izotopov s snopom kalcijevih izotopov. Takšni poskusi lahko zagotovijo številne nove vpoglede v stabilnost in kemijske lastnosti supertežkih elementov.

Odkritje seaborgium-257 ni le nadaljnji korak v raziskovanju teh fascinantnih elementov, ampak ponuja tudi nove perspektive za prihodnje raziskave v jedrski fiziki in znanosti o materialih.

Za več informacij obiščite spletno stran GSI/SEJEM, Supertežki in svet fizike.