核物理的進步表明有可能發現穩定的超重元素
研究人員找到了另一種生產超重元素livermorium原子的方法。 這種新方法為創造另一種可能是迄今為止世界上最重的元素–120號元素提供了可能性。尋找新元素的目標是找到足夠穩定的元素,使其能夠在瞬息萬變之後繼續存在。 在核物理中,有一個被稱為”穩定島”的概念–這是元素週期表上游的一個假設區域,在那裡,尚未發現的超重元素有可能持續更長的時間,而不僅僅是幾秒鐘。 科學家們正努力探索原子核的穩定性能延伸多遠。
Pavel Golubev 正在檢查SHREC 探測器。 圖片來源:Dirk Rudolph
在瑞典隆德大學研究人員領導的一項最新研究中,對一種新技術進行了測試,以觀察原子核中含有116 個質子的肝鉬元素。 這種方法取得了可喜的成果,標誌著在製造120 號元素的任務中向前邁出了關鍵的一步,120 號元素將成為迄今發現的最重的元素。
參與這項研究的隆德大學研究員德克-魯道夫(Dirk Rudolph)解釋說:「實驗開始僅僅八天,我們就能在探測器中記錄到一個鉝核,這表明我們從一開始就選擇了相當好的設定。 ” “
超重元素背後的技術
簡單地說,創造新的超重元素是一個純粹的數學問題。 你可以利用一種已知元素,然後向該元素發射離子束,透過核融合反應過程獲得質子數更多的原子核。
這項研究的研究人員使用了一束鈦-50 離子束(含有22 個質子),它擊中了一個鈽-244 靶件(含有94 個質子)。 結果產生了含有116 個質子的”鉝”。
但實際上,這個過程極為複雜,因為在核融合反應中產生的絕大多數超重元素都會立即分解。 在這項研究中,我們花了大約5000000000000 次嘗試,才成功登記了一個鉝原子核。
實驗活動在美國著名的柏克萊實驗室進行。 對德克-魯道夫和他在隆德的同事們來說,能夠受託為柏克萊實驗室的大量實驗提供新的偵測器系統,無疑是錦上添花。 來自隆德的探測器被稱為SHREC,它被裝在研究人員的手提行李中空運到美國。 探測器的核心是一個小盒子,裡面裝有14 個客製化的矽晶片。
超重元素的研究首先需要一個加速器來傳輸強離子束,然後將其聚焦到一個靶上。 目標由一薄層比鈾重的元素組成。 聚變反應過程中形成的產物經過有效分離後,可以在偵測器系統中記錄。
探測器的核心是一個裝有14 個客製化矽晶片的小盒子。 圖片來源:德克-魯道夫
隆德團隊的探測器專家帕維爾-戈盧貝夫(Pavel Golubev)說:”我非常自豪,我們從隆德帶來SHREC 後,它在實驗裝置中的表現就像時鐘一樣準時。”
實驗將持續到今年下半年,之後研究人員計劃開始嘗試生產120 號元素,這可能需要數年時間。
編譯自/ SciTechDaily