Защитавайки магистърска степен, финландка открива нов тип атомно ядро

Ваня Милева Последна промяна на 29 юни 2023 в 00:01 11915 0

Физикът Хенна Коконен (Henna Kokkonen) от Университета в Ювяскюла, Финландия

Кредит Henna Kokkonen and Kalle Auranen

Физикът Хенна Коконен (Henna Kokkonen) от Университета в Ювяскюла, Финландия.

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

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !