科学家发现新的海堡同位素:核研究的革命!
美因茨大学的国际研究小组发现了新的海堡同位素。结果显示核研究取得了进展。

科学家发现新的海堡同位素:核研究的革命!
由重离子研究学会 (GSI/FAIR)、美因茨约翰内斯古腾堡大学 (JGU) 和美因茨亥姆霍兹研究所 (HIM) 领导的国际研究小组生产出了超重元素海堡的新同位素。在GSI/FAIR加速器设施的实验中,科学家们成功检测到了seaborgium-257的22个原子核。这些成果发表在著名期刊《物理评论快报》上,并被授予“编辑建议”,强调了这一发现的重要性。
随着 Seaborgium-257 的发现,这种人工合成元素的已知同位素总数增加到 14 种。Seaborgium 的原子序数为 106,是通过将铬 52 束强烈照射到薄层铅 206 上而产生的。充气反冲分离器 TASCA 上使用的最先进的检测系统能够检测 21 次自发裂变衰变和 1 次 α 衰变。
半衰期及其影响
新发现的同位素的半衰期仅为12.6毫秒。这令人印象深刻地展示了超重元素的短暂性质,它们通常在不到一秒的时间内衰变。该同位素的中子数为 152,在核物理学中通常与特殊的壳层效应相关,最近与这些核的裂变特性相关的研究结果也支持了这一点。
研究人员假设,次轻的同位素seaborgium-256可能在一纳秒到六微秒的时间范围内发生裂变。这些发现是在通过所谓的海堡 K 异构态观察到的稳定性增强效应的背景下进行的。这些可能有助于间接接触寿命较短的原子核。
寻找更稳定的核构型
rutherfordium-252通过其K异构体态的发现为超重核稳定性极限的研究带来了重大进展。此外,在seaborgium-259 中首次观察到类似的K 异构体状态。这尤其令人兴奋,因为许多物理学家,包括美因茨大学核化学研究所的克里斯托夫·杜尔曼(Christoph Düllmann),都在寻找寿命更长的元素,通常被称为稳定岛。
超重元素含有超过 104 个质子,自然界中并不存在,对超重元素的研究仍然是现代核物理学的一个核心方面。尽管半衰期极短,但此类实验可以更好地了解超重核的基本特性,包括它们的制造方式、寿命和化学特性。迄今为止的发现,例如 114 号元素(flerovium)和 116 号元素(livermorium)的官方认可以及 117 号元素的确认,都是重要的里程碑。
这些元件的生产过程非常复杂。这些同位素是由较轻的元素通过核聚变产生的,例如 114 号元素,用钙同位素束轰击由富中子钚同位素制成的目标。此类实验有可能为超重元素的稳定性和化学性质提供许多新的见解。
Seaborgium-257的发现不仅是对这些迷人元素的探索又向前迈出了一步,而且为核物理和材料科学的未来研究提供了新的视角。