RW Space

Мы только что идентифицировали совершенно новый изотоп самого редкого элемента в коре нашей планеты.

С 85 протонами и 105 нейтронами ¹⁹⁰астат является самым легким изотопом астата. обнаружены еще и могут помочь физикам лучше понять процесс альфа-распада, а также структуру и ограничения атомных ядер.

«Исследования новых ядер важны для понимания структуры атомных ядер и пределов известное вещество», — говорит физик Хенна Кокконен из Университета Ювяскюля в Финляндии.

Астатин очень радиоактивен и чрезвычайно нестабилен. В природе он встречается только как своего рода ступенька, продукт распада более тяжелых элементов, которые в свою очередь быстро распадается на более легкие элементы. Наиболее стабильным изотопом астата является ²¹⁰астат, период полураспада которого составляет чуть более 8 часов; период полураспада большинства его изотопов составляет менее нескольких секунд.

Вот почему он так редко встречается в природе: в любой момент на нашей планете присутствует едва ли один грамм. Он формируется, снова испаряется, выбрасывая протоны и нейтроны, пока не приземлится в стабильной форме, например, в висмуте или радоне. Будучи таким недолговечным, его свойства в значительной степени получены путем умозаключений и не известны с какой-либо уверенностью.

Мы даже не знаем наверняка, является ли он галогеном или металлоидом. Это довольно странный элемент, ничего об этом не скажешь. Но его изучение может помочь нам понять не только сам элемент, но и деформацию ядер различных изотопов, и радиоактивный распад.

Исследование проводилось с использованием устройства, называемого газонаполненным сепаратором отдачи, используемого для проведения экспериментов по синтезу-испарению. Это когда тяжелые ионы ускоряются в ядрах-мишенях, чтобы слиться с более тяжелыми элементами, которые затем распадаются через альфа-процесс, выбрасывая альфа-частицы, состоящие из двух протонов и двух нейтронов (в основном гелий), пока они не стабилизируются.

Исследователи выстрелили ⁸⁴стронцием в атомы серебра-мишени и изучили полученные продукты распада. Они не искали ¹⁹⁰астат, но нашли ¹⁹⁰астат.

«В своей диссертации я проанализировал экспериментальные данные, среди которых был обнаружен новый изотоп», — объясняет Кокконен.

Ранее, самый дефицитный по нейтронам изотоп элемента известный нам был ¹⁹²астатин. Исследователи проанализировали новое открытие и сравнили его с предсказаниями моделей атомной массы, чтобы увидеть, может ли оно рассказать нам что-нибудь новое об астате.

Кажется, оно вполне согласуется с тем, что мы знаем об этом элементе. , и альфа-распад. Изотоп имеет период полураспада всего 1 миллисекунду и уровень энергии 7750 килоэлектронвольт, что вполне нормально. Распад тоже был беспрепятственным, энергетически; это просто означает, что это произошло немедленно, а не с задержкой, что может произойти с некоторыми радиоактивными изотопами тяжелых элементов.

Неплохо для магистерской диссертации.

«Во время работы над диссертацией и во время летних стажировок я познакомился с работой группы ядерной спектроскопии», — говорит Кокконен. «Теперь я очень рад работать в группе над получением степени доктора философии».

Результаты опубликованы в Physical Review C.