Наскоро бе идентифициран чисто нов изотоп на най-редкия елемент в земната кора. Изследването е част от дипломната работа за магистърска степен на Хена Коконен, а необичайното е, че резултатите от дипломната ѝ работа се публикуват в рецензирано списание, като Physical Review C, при това, тя съобщава за нов изотоп.
Със своите 85 протона и 105 неутрона 190астат е най-лекият изотоп на астат (наричан и астатин, и астатий; Astatium, At), откриван досега, и може да помогне на физиците да разберат по-добре процеса на алфа разпад, както и структурата и ограниченията на атомните ядра.
"Проучванията на нови ядра са важни за разбирането на структурата на атомните ядра и границите на познатата материя", коментира в сайта на университета вече завършилият физик Хенна Коконен (Henna Kokkonen) от Университета в Ювяскюла, Финландия.
Астатинът е силно радиоактивен и изключително нестабилен. Той се среща в природата само като своеобразен междинен елемент, продукт на разпадането на по-тежки елементи, които на свой ред бързо се разпадат на по-леки елементи. Най-стабилният изотоп на астатина е 210астатин, който има период на полуразпад малко над 8 часа. Повечето от изотопите му имат период на полуразпад под няколко секунди.
Ето защо той е толкова рядък в природата, като в този момент на нашата планета присъства едва един грам от него.
Той се образува, отново се разпада, изхвърляйки протони и неутрони, докато се озове в стабилна форма - елемент като бисмут или радон. Тъй като е с толкова кратък живот, свойствата му се определят до голяма степен чрез изводи и не са известни със сигурност.
Дори не знаем със сигурност дали е халоген или металоид. Това е доста странен елемент, няма спор. Но изучаването му може да ни помогне да разберем не само самия елемент, но и деформацията на ядрата на различните изотопи, както и радиоактивния разпад.
Илюстрация, показваща алфа разпада на радий на радон и хелий. Кредит: MikeRun/Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0
Изследванията са проведени с помощта на апарат, наречен сепаратор с газово нагнетяване (gas-filled recoil separator), който се използва за провеждане на експерименти за термоядрено изпарение. Това е процес, при който тежки йони се ускоряват в целеви ядра, за да се слеят в по-тежки елементи, които след това се разпадат чрез алфа-процес, изхвърляйки алфа частици, състоящи се от два протона и два неутрона (ядро на хелий), докато се стабилизират.
Новият изотоп е получен чрез термоядрен синтез на сноп частици 84стронций със сребърни целеви атоми. В получените продукти на разпад не е търсен 190астатин, но е открит именно 190астатин.
"В дипломната си работа анализирах експерименталните данни, сред които бе открит новият изотоп", обяснява Коконен.
Преди това се знаеше, че изотопът на елемента с най-малко неутрони е 192астатин. Изследователите анализират това ново откритие и го сравняват с прогнозите на моделите на атомната маса, за да видят дали то може да ни каже нещо ново за астатина.
Резултатите се съгласуват доста добре с това, което се знае за елемента и за алфа разпада. Периодът на полуразпад на изотопа е само 1 милисекунда, а енергийното му ниво е 7750 килоелектронволта, което е напълно нормално.
Това не е никак зле за дипломна работа за магистър.
"По време на дипломния процес и летните стажове се запознах с работата на групата по ядрена спектроскопия", разказва Коконен. "Сега съм много щастлива, че мога да работя в тази група, за да получа докторската си степен."
Справка: “Properties of the new α-decaying isotope 190At” by H. Kokkonen, K. Auranen, J. Uusitalo, S. Eeckhaudt, T. Grahn, P. T. Greenlees, P. Jones, R. Julin, S. Juutinen, M. Leino, A.-P. Leppänen, M. Nyman, J. Pakarinen, P. Rahkila, J. Sarén, C. Scholey, J. Sorri, and M. Venhart, 20 June 2023, Physical Review C.
DOI: 10.1103/PhysRevC.107.064312
Източник:
Physicists Have Just Found a Brand New Atomic Nucleus, ScienceAlert
A new type of atomic nucleus discovered in the Accelerator Laboratory of the University of Jyväskylä belongs to the rarest naturally occurring element, University of Jyväskylä
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари