Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Fizycy z LBNL odkryli nowy izotop, 244 Md

Recommended Posts

Naukowcy z Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) odkryli nowy izotop mendelewu (Md). 244Mendlew to 17. i najlżejszy znany izotop tego sztucznie otrzymanego pierwiastka. Mendelew został po raz pierwszy uzyskany w 1955 roku właśnie w Berkeley Lab. To jeden z 16 pierwiastków, który odkryli lub pomogli odkryć naukowcy z LBNL.

Md-244 uzyskano w uruchomionym przed 3 laty 88-calowym cyklotronie. To rodzaj akceleratora, który został w 1930 roku opracowany przez Ernesta O. Lawrence'a, od którego nazwiska pochodzi nazwa laboratorium.

Uczeni z Berkeley Lab odkryli 12 z 17 izotopów mendelewu. W sumie laboratorium ma na swoim koncie odkrycie 640 izotopów, czyli około 20% ze wszystkich – 3308 – znanych izotopów. Żadna inna instytucja naukowa nie może pochwalić się takim osiągnięciem. 244Md to pierwszy izotop odkryty w LBNL od 2010 roku.

Odkrycie nowego izotopu mendelewu nie było proste, gdyż wszystkie sąsiadujące z nim izotopy mają bardzo podobny sposób rozpadu, mówi Jennifer Pore, która stała na czele zespołu badawczego. W ramach badań jej zespół dokonał szczegółowych pomiarów właściwości 10 atomów 244Md. Wyniki ich pracy ukazały się na łamach Physical Review Letters.

Każdy z izotopów ma unikatową kombinację protonów i neutronów. Gdy odkrywamy nowy izotop wiemy, że taka kombinacja nigdy wcześniej nie była obserwowana. Badania izotopów prowadzą nas do lepszego zrozumienia natury materii, wyjaśnia Pore.

Naukowcy zdobyli dowody, że 244Md może rozpadać się na dwa różne sposoby, co prowadzi do różnego okresu półżycia wynoszącego 0,4 oraz 6 sekund.

Badając mendelew naukowcy dokonali też dodatkowego odkrycia. Jako pierwsi zdobyli dowody na rozpad alfa berkelu-236, który zmienia się w ameryk-232.

Kluczowym elementem, dzięki któremu odkryto 244Md był wspomniany już 88-inch Cyclotron, którego centralny element stanowi FIONA (For the Identification Of Nuclide A).

Michael Thoennessen z Michigan State University, który zarządza listą izotopów zauważa, że w ostatnich latach nowe izotopy są odkrywane rzadziej niż wcześniej. Nowe izotopy odkrywane są cyklicznie, a odkrycia zależą od pojawiania się nowych akceleratorów i postępach w rozwoju sprzętu do prowadzenia eksperymentów. Naukowiec mówi, że to takie urządzenia jak FIONA czy FRIB (Facility for Rare Isotope Beams) budowany właśnie na Michigan State University, mają unikatowe właściwości i olbrzymi potencjał dokonania nowych odkryć.

Zespół Pore, chcąc upewnić się, że FIONA pracuje bez zarzutu, najpierw przeprowadził w cyklotronie szczegółowe analizy rozpadu innych izotopów mendelewu, w tym 247Md, 246Md i 245Md. Uzyskane wyniki były zgodne z tym, co o izotopach tych wiedziano wcześniej. Gdy już zyskaliśmy pewność, że instrument dobrze wyznaczył właściwości tych izotopów, przystąpiliśmy do eksperymentów mających na celu okrycie nieznanego dotychczas izotopu 244Md, mówi Pore.

Nowy izotop mendelewu uzyskano kierując wiązkę zawierającą argon-40 na cienką folię z bizmutu-209. Uczeni mieli nadzieję, że dojdzie do bezpośredniego zderzenia i połączenia obu izotopów, w wyniku czego powstanie 244Md, a oni zdążą zbadać jego właściwości, zanim ulegnie on rozpadowi. Eksperyment zakończył się sukcesem dzięki temu, że w skład cyklotronu, obok FIONA, wchodzi też Berkeley Gas-Filled Separator. Urządzenie to oddziela poszukiwane atomy od reszty, umożliwiając szybkie zbadanie ich właściwości.

Teraz, gdy FIONA sprawdziła się w roli wykrywacza nowych izotopów, Pore już planuje prace nad odkryciem innych nieznanych jeszcze izotopów.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na południowym-zachodzie brazylijskiego stanu Pará odkryto nieznany dotychczas gatunek marmozety. Eksperci obawiają się jednak o jego przyszłość, gdyż gatunek zamieszkuje amazoński „łuk wylesiania”, obszar na którym dochodzi do dużej nielegalnej wycinki drzew i gwałtownej ekspansji rolnictwa. Na terenach nowo odkrytej marmozety prowadzone są też projekty infrastrukturalne, powstają drogi i zapory wodne.
      Na podstawie dotychczas zdobytych informacji naukowcy sądzą, że nowy gatunek, nazwany Mico munduruku, na cześć zamieszkującego te okolice plemienia Munduruku, zajmuje około 55 000 kilometrów kwadratowych.
      W przeciwieństwie do innych amazońskich marmozet, które mają czarne ogony, ogon Mico munduruku jest biały. To właśnie ten szczegół zwrócił uwagę odkrywcy. Rodrigo Costa Araújo z Narodowego Instytutu Badań Amazonii poszukiwał nieznanych gatunków zwierząt. Po siedmiu dniach podróży rzeką Tapajós dotarliśmy do miejsca, gdzie po raz pierwszy zauważyłem nowy gatunek. Gdy ujrzałem te marmozety przez lornetkę byłem bardzo podekscytowany. Zobaczyłem bowiem białe ogony, a to coś niezwykłego u naczelnych z tropików, mówi naukowiec. Mico munduruku ma również białe łapy i przedramiona, beżowo-żółtawą plamę na łokciu i beżowo-żółtawą tylną część ciała.
      Region, w którym odkryto marmozetę, to miejsce jednego z najbardziej intensywnych procesów wylesiania w brazylijskiej Amazonii. Las jest niszczony pomimo istnienia tam obszarów chronionych i obecności federalnych jednostek ochrony środowiska. Zagrożenie dla istnienia Mico munduruku zwiększy się w przyszłości, gdyż na jej terenach budowane są hydroelektrownie i towarzysząca im infrastruktura, jak drogi i linie przesysłowe, co spowoduje zwiększenie osadnictwa i wycinkę lasów w regionie, obawia się Rodrigo.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Odkrycie Ameryki przez Kolumba doprowadziło do tak wielkich zmian na obu kontynentach, że wpłynęły one na... ochłodzenie klimatu. W ciągu zaledwie stu lat ludność obu Ameryk zmniejszyła się z około 60 milionów do około 6 milionów. Indianie masowo umierali w wyniku epidemii, walk i głodu. Drastyczny spadek liczby ludności wiązał się z porzuceniem pól uprawnych, które szybko zostały skolonizowane przez lasy. To zaś spowodowało wychwycenie z atmosfery wystarczającej ilości CO2, by doprowadzić do schłodzenia atmosfery.
      Mała Epoka Lodowa to okres ochłodzenia klimatu, który dotknął przede wszystkim półkuli północnej. Ochłodzenie zaszło w niektórych regionach, podczas gdy w innych klimat pozostawał stabilny lub się nawet ocieplał. Ponadto zmiany rzadko zachodziły jednocześnie w różnych regionach. Zwykle nazwą tą obejmuje się okres od XVI do XIX wieku, chociaż niektórzy przesuwają jej początek na wiek XIV. Przyczyny ochłodzeń nie zostały jednoznacznie wyjaśnione. Wśród możliwych naukowcy wymieniają wybuchy wulkanów, zmiany w cyrkulacji atmosferycznej czy w aktywności słonecznej. Wszystkie te czynniki mogły w jakiś sposób wpływać na obserwowaną w tamtym czasie zmienność klimatu.
      Z najnowszych badań przeprowadzonych przez naukowców z University College London, a opublikowanych na łamach Quaternary Science Reviews, dowiadujemy się, że spadek liczebności populacji obu Ameryk, porzucenie pól uprawnych i zwiększenie powierzchni lasów były tak duże, iż mogły doprowadzić do spadku ilości dwutlenku węgla w atmosferze o 7 do 10 części na milion. To zaś wystarczająco dużo, by klimat się ochłodził.
      Nie można więc wykluczyć, że do wymienionych powyżej możliwych przyczyn Małej Epoki Lodowej, należy też dodać odkrycie Ameryki przez Kolumba. Bowiem nawet jeśli do Epoki zaliczymy zmiany obserwowane już na początku XIV wieku, to do największych spadków temperatury dochodziło w wiekach po odkryciu.
      Z powyższych badań można wyciągnąć ważny wniosek dla współczesności. Uczeni z UCL oceniają bowiem, że lasy, które rozrosły się w miejsce opuszczonych pól uprawnych, zajmowały powierzchnię równą mniej więcej powierzchni współczesnej Francji. Jeśli więc mają rację, to zwiększenie światowych obszarów leśnych o 640 000 kilometrów pozwoli na wycofanie z atmosfery tyle CO2, że powinna się ona ochłodzić.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Japońsko-amerykański zespół naukowy w Michigan State University i RIKEN Nishina Center odkrył osiem nowych izotopów fosforu, siarki, chloru, argonu, potasu, skandu i wapnia. To najcięższe ze znalezionych izotopów tych pierwiastków.
      Najbardziej interesującymi z izotopów, które właśnie odkryto dzięki Radioactive Isotope Beam Factory (RIBF) w RIKEN są wapń-59 i wapń-60. Jądro wapnia-60 zawiera 20 protonów i 40 neutronów. To o 12 więcej niż najcięższy ze znanych stabilnych izotopów wapnia, wapń-48. W przeciwieństwie do niego wapń-60 jest izotopem niestabilnym, rozpada się po kilku tysięcznych sekundy.
      Oleg Tarasov z Michigan State University mówi, że potwierdzenie istnienia pewnych izotopów danych pierwiastków pomaga w zrozumieniu sił atomowych. W sercu atomu protony i neutrony są utrzymywane razem przez siły atomowe, tworząc jądro atomu. Naukowcy wciąż badają, jaka kombinacja protonów i neutronów może przetrwać, nawet jeśli istnieje ona tylko przez ułamki sekund.
      Profesor Alexandra Gade zauważa, że nowe odkrycia wymuszą weryfikację niektórych modeli teoretycznych. Część z tych modeli przewiduje, że nie jest możliwe, by 20 protonów i 40 neutronów utrzymało się razem i stworzyło jądro Ca-60. Odkrycie wapnia-60 oznacza konieczność poszukania brakujących elementów w tych modelach. Podobnie odkrycie siarki-49 i chloru-52 oznacza konieczność zmiany modeli, wedle których izotopy takie nie mogą istnieć.
      W celu uzyskania wspomnianych izotopów naukowcy przyspieszyli atomy cynku i zderzyli je z berylem. Japoński RIBF to obecnie najpotężniejszy akcelerator służący do uzyskiwania egzotycznych izotopów. W przyszłości Facility for Rare Isotope Beams (FRIB) na Michigan State University, może pozwolić na uzyskanie wapnia-68, a może nawet Ca-70.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Z badań przeprowadzonych przez naukowca z Uniwersytetu w Manchesterze wynika, że znaczna część atmosferycznych zasobów dwóch gazów szlachetnych, kryptonu i ksenonu, mogła dotrzeć do Ziemi dzięki kometom.
      Autor hipotezy, dr Greg Holland, opiera swoje przypuszczenia na analizach izotopowych. Jak wykazały pomiary przeprowadzone przez jego zespół, zasoby obu kryptonu i ksenonu znajdujące się pod naszymi stopami znacznie różnią się od tych, które wdychamy wraz z powietrzem.
      Jak wykazał dr Holland, w próbkach pobranych z atmosfery procentowa zawartość lekkich izotopów obu badanych pierwiastków jest znacznie wyższa, niż w rezerwuarach ditlenku węgla (CO2) znajdujących się kilkaset metrów pod ziemią. Skład materiału pozyskanego z atmosfery jest więc bliższy temu spotykanemu w kometach, zaś dane dotyczące budowy meteorytów świadczą o podobieństwie ich składu do zawartości badanych izotopów w skorupie ziemskiej.
      Zdaniem dr. Hollanda zebrane informacje świadczą o tym, że źródłem znacznej części ziemskich zasobów ksenonu i kryptonu mogły być komety, które znalazły się w pobliżu Ziemi na wczesnych etapach jej formowania. O szczegółach swojego studium badacz poinformował za pośrednictwem czasopisma Science.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z izraelskiej firmy Exalenz zakończyli testy kliniczne aparatu pozwalającego na wykrywanie nosicielstwa bakterii Helicobacter pylori na podstawie badań powietrza wydychanego przez pacjenta. Urządzenie pozwala na wykonanie pełnego i wysoce wiarygodnego testu na nosicielstwo tego mikroorganizmu, odpowiedzialnego za znaczny odsetek przypadków wrzodów żołądka, w czasie zaledwie 10 minut.
      Testowane urządzenie, noszące nazwę BreathID, testuje badane próbki na podstawie oceny proporcji ilości dwóch izotopów węgla - 12C i 13C - w próbce powietrza wydychanego przez pacjenta. Parametrem pozwalającym na odróżnienie obu odmian izotopowych jest ich zdolność do pochłaniania światła podczerwonego o odpowiednich długościach fal.
      Badanie z wykorzystaniem BreathID składa się z dwóch części. W pierwszej fazie testu pacjent proszony jest o umieszczenie w nosie rurek pobierających wydychane przez niego powietrze. Aparat pobiera następnie próbki gazu i ustala charakterystyczny dla danej osoby stosunek zawartości 12C i 13C w badanym materiale. 
      Po ustaleniu składu wydychanego powietrza pacjent otrzymuje mieszaninę zawierającą niewielką ilość mocznika o podwyższonej zawartości 13C. Zgodnie z założeniami testu, jeżeli w żołądku badanej osoby znajdują się żywe H. pylori, szybko rozłożą one tę substancję i przetworzą ją na ditlenek węgla (CO2). Jeżeli więc pacjent jest nosicielem mikroorganizmu, wydychane przez niego powietrze będzie zawierało znacznie podwyższoną ilość 13C. 
      U osób, które nie są zakażone bakterią odpowiedzialną za wrzody żołądka, pobrany mocznik zostanie bezpiecznie usunięty wraz z moczem. 
      Przedstawiciele firmy Exalenz chwalą się, że całkowity czas testu z wykorzystaniem ich wynalazku wynosi zaledwie 10 minut. Jej czułość, porównywana do superczułej, lecz znacznie droższej diagnostyki z wykorzystaniem spektroskopii masowej, wynosi 99,2%.
      Aparat ma być podobno stosunkowo tani, dzięki czemu wielu lekarzy mogłoby pozwolić sobie na jego zakup. Powinno to pozwolić na poprawę dostępności testów na obecność H. pylori i uniknięcie wykonywania skomplikowanych i czasochłonnych badań z wykorzystaniem metod stosowanych obecnie.
×
×
  • Create New...