- 13,854
- 20
- 8 Ноя 2022
В Беркли открыли новый способ синтеза сверхтяжелых элементов.
В Национальной лаборатории имени Лоуренса Беркли ученым Для просмотра ссылки Войдиили Зарегистрируйся изотоп ливермория-290 принципиально новым способом. Вместо атомных структур с полностью заполненными протонными и нейтронными оболочками - так называемых “магических ядер” - ученые применили необычную комбинацию элементов.
До сих пор мы полагались на особые свойства магических ядер при синтезе сверхтяжелых элементов. Такой метод позволил получить элементы вплоть до оганесона с атомным номером 118, однако дальнейшее продвижение казалось невозможным.
Физики из Беркли решили отойти от привычной схемы. В качестве мишени они взяли плутоний, а бомбардировали его пучками титана-50.
Самым тяжелым элементом, который встречается в природе, остается уран с атомным номером 92. Более легкие элементы рождаются в звездах - там идет термоядерный синтез вплоть до железа с атомным номером 26. А вот элементы тяжелее железа появляются при взрывах сверхновых или в момент столкновения нейтронных звезд.
Получить сверхтяжелые элементы в лаборатории невероятно сложно. На создание одного-единственного ядра элемента 118 нужно направить на мишень миллиард миллиардов частиц. Ускоритель работает без остановки около двух недель.
Теоретические расчеты показывают: чтобы синтезировать всего грамм такого элемента, понадобилось бы более 10^19 лет - это в миллиард раз больше возраста Вселенной. Впрочем, удержать его все равно не получилось бы - сверхтяжелые элементы существуют лишь миллионные доли секунды.
Все элементы тяжелее урана появились благодаря долгосрочным усилиям. Для получения элементов с номерами от 107 до 113 использовали свинец-208 с его уникальной ядерной структурой. А элементы 114-118 синтезировали с помощью кальция-48, также обладающего магическими свойствами.
Сейчас перед физиками стоит амбициозная задача - создать элементы 119 и 120. По расчетам теоретиков, рядом с этими атомными номерами должен находиться "остров стабильности" - область, где ядра становятся заметно устойчивее.
Главная проблема в том, что для синтеза 119-го и 120-го элементов уже нельзя применить кальций-48. Необходимы мишени из эйнштейния и фермия, но эти элементы слишком быстро распадаются. К тому же их можно получить лишь в микрограммовых количествах, тогда как для экспериментов требуются миллиграммы.
Достижение команды из Беркли расширяет горизонты науки. Теперь ясно: сверхтяжелые элементы можно создавать и без привычной опоры на "магические" ядра. Более того, новый подход может привести к открытию примерно 50 неизвестных изотопов элементов с атомными номерами от 104 до 118.
Исследования активно ведутся по всему миру. Недавно Объединенный институт ядерных исследований в Дубне сообщил о получении нового изотопа ливермория-288. Ученые столкнули ядра хрома-54 и урана-238, хотя официальной публикации результатов в научных журналах пока не было.
Работа физиков из Беркли доказала: реакции синтеза с обычными ядрами способны создавать новые элементы не хуже традиционных методов. У науки появились дополнительные инструменты для исследования таинственного мира сверхтяжелых элементов.
В Национальной лаборатории имени Лоуренса Беркли ученым Для просмотра ссылки Войди
До сих пор мы полагались на особые свойства магических ядер при синтезе сверхтяжелых элементов. Такой метод позволил получить элементы вплоть до оганесона с атомным номером 118, однако дальнейшее продвижение казалось невозможным.
Физики из Беркли решили отойти от привычной схемы. В качестве мишени они взяли плутоний, а бомбардировали его пучками титана-50.
Самым тяжелым элементом, который встречается в природе, остается уран с атомным номером 92. Более легкие элементы рождаются в звездах - там идет термоядерный синтез вплоть до железа с атомным номером 26. А вот элементы тяжелее железа появляются при взрывах сверхновых или в момент столкновения нейтронных звезд.
Получить сверхтяжелые элементы в лаборатории невероятно сложно. На создание одного-единственного ядра элемента 118 нужно направить на мишень миллиард миллиардов частиц. Ускоритель работает без остановки около двух недель.
Теоретические расчеты показывают: чтобы синтезировать всего грамм такого элемента, понадобилось бы более 10^19 лет - это в миллиард раз больше возраста Вселенной. Впрочем, удержать его все равно не получилось бы - сверхтяжелые элементы существуют лишь миллионные доли секунды.
Все элементы тяжелее урана появились благодаря долгосрочным усилиям. Для получения элементов с номерами от 107 до 113 использовали свинец-208 с его уникальной ядерной структурой. А элементы 114-118 синтезировали с помощью кальция-48, также обладающего магическими свойствами.
Сейчас перед физиками стоит амбициозная задача - создать элементы 119 и 120. По расчетам теоретиков, рядом с этими атомными номерами должен находиться "остров стабильности" - область, где ядра становятся заметно устойчивее.
Главная проблема в том, что для синтеза 119-го и 120-го элементов уже нельзя применить кальций-48. Необходимы мишени из эйнштейния и фермия, но эти элементы слишком быстро распадаются. К тому же их можно получить лишь в микрограммовых количествах, тогда как для экспериментов требуются миллиграммы.
Достижение команды из Беркли расширяет горизонты науки. Теперь ясно: сверхтяжелые элементы можно создавать и без привычной опоры на "магические" ядра. Более того, новый подход может привести к открытию примерно 50 неизвестных изотопов элементов с атомными номерами от 104 до 118.
Исследования активно ведутся по всему миру. Недавно Объединенный институт ядерных исследований в Дубне сообщил о получении нового изотопа ливермория-288. Ученые столкнули ядра хрома-54 и урана-238, хотя официальной публикации результатов в научных журналах пока не было.
Работа физиков из Беркли доказала: реакции синтеза с обычными ядрами способны создавать новые элементы не хуже традиционных методов. У науки появились дополнительные инструменты для исследования таинственного мира сверхтяжелых элементов.
- Источник новости
- www.securitylab.ru
