Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Udało się uzyskać najlżejszy izotop magnezu
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Astronomia i fizyka
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Rozpad promieniotwórczy to jeden z podstawowych procesów w naturze, w wyniku którego niestabilne jądro atomowe traci energię poprzez promieniowanie. Badanie tego procesu jest niezbędne do zrozumienia właściwości jąder atomowych. A szczególnie cenne jest badanie rzadkich dróg rozpadu, takich jak rozpad z emisją protonu. Naukowcy z Instytutu Współczesnej Fizyki Chińskiej Akademii Nauk i ich współpracownicy poinformowali na łamach Physical Review Letters o uzyskaniu nieznanego wcześniej izotopu glinu-20, który rozpada się drogą emisji trzech protonów.
Glin-20 to najlżejszy ze znanych izotopów glinu. Znajduje się poniżej linii odpadania protonów, ma o siedem neutronów mniej niż stabilny izotop glinu, mówi główny autor badań, profesor Xu Xiaodong.
Szczegółowe badania pokazały, że glin-20 najpierw emituje jeden proton przechodząc w magnez-19, a ten rozpada się poprzez emisję dwóch protonów do neonu-17. Tym samym glin-20 jest jedynym znanym emiterem trzech protonów, którego jądro potomne po rozpadzie emitującym jeden proton jest jednocześnie jądrem emitera dwóch protonów. Badania te powiększają naszą wiedze na temat rozpadu z emisją protonów i pozwalają zdobyć nowe informacje na temat rozpadu jąder poniżej linii odpadania protonów.
Dotychczas odkryto ponad 3300 nuklidów. Mniej niż 300 z nich to jądra stabilne i występujące w przyrodzie. Pozostałe ulegają rozpadowi radioaktywnemu. Kilka powszechnych metod rozpadu, jak alfa, beta minus, beta plus, rozszczepienie czy wychwyt elektronu zostały odkryte do połowy XX wieku. Jednak w miarę postępów fizyki i techniki zaczęto odkrywać egzotyczne typy rozpadu.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W fizyce jądrowej termin „liczby magiczne” odnosi się do takiej liczby protonów lub neutronów, która zapewnia jądru atomowemu większą stabilność poprzez wypełnienie powłok. Z modelu powłokowego wynika bowiem, że jądra, których powłoki są wypełnione, są stabilniejsze. Obecnie uznane liczby magiczne zarówno dla protonów jak i neutronów to 2, 8, 20, 28, 50, 82 i 126. Jeśli mamy do czynienia z jądrem, dla którego i protony i neutrony występują w liczbie magicznej, mówimy o jądrze podwójnie magicznym. Jądrem podwójnie magicznym jest np. jądro tlenu, zawierające 8 protonów i 8 neutronów.
Jednak wspomniane powyżej liczby odnoszą się do stabilnych izotopów. Znacznie słabiej rozumiemy liczby magiczne dla krótkotrwałych egzotycznych izotopów. Zrozumienie egzotycznych jąder atomów pozwoli nam lepiej zrozumieć samą naturę materii i powstawanie atomów w ekstremalnych środowiskach.
Naukowcy z Instytutu Współczesnej Fizyki Chińskiej Akademii Nauk jako pierwsi precyzyjnie zmierzyli masę egzotycznego bardzo krótkotrwałego jądra krzemu-22. To jądro o bardzo dużym deficycie neutronów. Najbardziej rozpowszechniony izotop 28Si ma 14 neutronów. Tymczasem 22Si ma ich zaledwie 8. Oraz 14 protonów. I właśnie liczba 14 jest, zdaniem chińskich uczonych, liczbą magiczną dla protonów w przypadku jąder egzotycznych.
W ciągu ostatnich lat naukowcy badający egzotyczne jądra doszli do wniosku, że w ich przypadku liczbami magicznymi dla neutronów są 14, 16, 32 i 34. Rzadko jednak udaje się to, co udało się właśnie pracownikom Chińskiej Akademii Nauk – określić magiczną liczbę protonów dla egzotycznych jąder.
Sugestie, że tak może być, pojawiły się w czasie badań nad tlenem-22 (posiada 14 neutronów i 8 protonów). Zauważono wówczas, że 14 neutronów ma w jego przypadku cechy wskazujące na liczbę magiczną. Teoretycy stwierdzili zatem, że w przypadku „lustrzanego odbicia” tlenu-22, czyli krzemu-22 (14 protonów i 8 neutronów) liczba 14 może być liczbą magiczną dla protonów. Badania pokazały, że tak rzeczywiście jest.
Źródło: Z=14 Magicity Revealed by the Mass of the Proton Dripline Nucleus 22Si, https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/ffwt-n7yc
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Zespół kierowany przez naukowców z Instytutu Współczesnej Fizyki (IMP) Chińskiej Akademii Nauk zsyntetyzował nowy izotop plutonu, 227Pu. To 39. nowy izotop odkryty przez uczonych z IMP oraz pierwszy izotop plutonu zaobserwowany przez chińskich naukowców. Prace zostały przeprowadzone przy użyciu Spectrometer for Heavy Atoms and Nuclear Structure znajdującym się w Ośrodku Badań Ciężkich Jonów w Lanzhou.
Nowy izotop uzyskano w reakcji fuzji-ewaporacji 192Os(40Ar,5n). Uczeni zaobserwowali dziewięć szeregów promieniotwórczych, dzięki którym energię promieniowania alfa nowego izotopu określili na 8191 keV, a jego czas półrozpadu na 0,78 s. Dane te dobrze pasują do systematyki wcześniej znanych izotopów plutonu.
Chińscy uczeni skupiają się na poszukiwaniu kolejnych izotopów Pu. Chcą dzięki nim zrozumieć ewolucję powłok tego pierwiastka. Nowo odkryty pluton-227 ma 133 neutrony, zatem o 7 więcej od magicznej liczby 126. Uczeni chcą zbadać zjawiska zachodzące przy liczbie magicznej, dlatego też będą starali się uzyskać lżejsze izotopy plutonu, od 221Pu do 226Pu.
Określenie „magiczny” w odniesieniu do jąder atomowych wynika z modelu powłokowego. Możemy bowiem z niego wywnioskować, że te jądra, których powłoki są wypełnione, mają większą energię wiązania, są zatem stabilniejsze niż inne jądra. Liczby protonów i neutronów, dla których powłoki są wypełnione, nazywane są liczbami magicznymi. Obecnie uznane liczby magiczne zarówno dla protonów jak i neutronów to 2, 8, 20, 28, 50, 82 i 126. Stąd też chęć dotarcia do „wyspy stabilności”, która powinna znajdować się przy 126 neutronach.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Henna Kokkonen, świeżo upieczona magister Uniwersytetu w Jyväskylä w Finlandii, odkryła nieznany dotychczas izotop astatu, najrzadszego pierwiastka występującego w skorupie ziemskiej. W ramach swojej pracy magisterskiej Henna analizowała dane z eksperymentu podczas którego bombardowano atomy srebra wiązką strontu-84. Młoda uczona zauważyła w nich nieznane dotychczas jądro atomowe, astat-190. Składa się ono z 85 protonów oraz 105 neutronów i jest najlżejszym znanym izotopem astatu.
Co więcej, zarejestrowała też sygnały, które mogą świadczyć o pojawieniu się innego nieznanego izotopu, astatu-188.
Astat to najrzadszy naturalnie występujący pierwiastek w skorupie ziemskiej. Szybko ulega połowicznemu rozpadowi, dlatego na Ziemi jest go w danym momencie nie więcej niż 0,07 grama. Badania nad nowymi jądrami atomowymi są istotne dla zrozumienia budowy jądra atomu oraz ograniczeń, jakim podlega znana nam materia, mówi Kokkonen.
Astat powstaje w skorupie ziemskiej wyłącznie w wyniku rozpadu cięższych pierwiastków. Spośród 41 (wraz z tym zauważonymi przez Kekkonen) izotopów astatu, tylko 4 występują naturalnie: astat-215, astat-216, astat-218 i astat-219. Czas ich połowicznego rozpadu wynosi od 0,1 ms do 56 s.
Najbardziej stabilnym izotopem tego pierwiastka jest astat-210, o nieco ponad 8-godzinnym czasie połowicznego rozpadu. Dotychczas nigdy nie uzyskano czystej próbki astatu. Nie znamy wielu jego właściwości, a wiele z tych, które znamy, jest dedukowanych z pozycji pierwiastka w tabeli okresowej. Jeden ze sztucznie uzyskiwanych izotopów, astat-211 jest badany pod kątem wykorzystania w radioterapii nowotworów.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.