Ливърморий-290 без вълшебства: периодичната таблица се подготвя за попълване
В Бъркли откриха нов метод за синтез на свръхтежки детайли.
В Националната лаборатория „ Лорънс Бъркли “ учените съумяха да основат изотопа ливърморий-290 по кардинално нов метод. Вместо атомни структури с изцяло запълнени протонна и неутронна обвивки – по този начин наречените „ вълшебен ядра “ – учените използваха необикновена композиция от детайли.
Досега се разчиташе на специфичните свойства на магическите ядра за синтезиране на свръхтежки детайли. Този способ даде опция да се получат детайли до оганесон с атомен номер 118, само че по-нататъшният прогрес изглеждаше неосъществим.
Физици от Бъркли взеха решение да се отклонят от нормалната скица. Те взеха плутоний за цел и го бомбардираха с лъчи от титан-50.
Най-тежкият детайл, който се среща в природата, остава уранът с атомен номер 92. По-леките детайли се зараждат в звездите – там се прави термоядрен синтез до желязо с атомен номер 26. Но детайлите, по-тежки от желязото, се появяват при детонации на свръхнови или сега на конфликт на неутронни звезди.
Невероятно мъчно е да се получат свръхтежки детайли в лабораторни условия. За да се сътвори едно-единствено ядро на детайл 118, би трябвало да се насочат милиард милиарди частици към задачата. Ускорителят работи без спиране в продължение на към две седмици.
Теоретичните калкулации демонстрират, че за синтезирането на единствено един грам от сходен детайл ще са нужни повече от 10 19 години – милиард пъти повече от възрастта на Вселената. Въпреки това не би било допустимо да го задържим – свръхтежките детайли съществуват единствено за милионни елементи от секундата.
Всички детайли, по-тежки от урана, са се появили с помощта на дългогодишни старания. За приемането на детайли с номера от 107 до 113 е употребявано олово-208 със своята неповторима нуклеарна конструкция. А детайлите от 114 до 118 бяха синтезирани благодарение на калций-48, който също има вълшебен свойства.
Сега физиците са изправени пред амбициозна задача – да основат детайлите 119 и 120. Според изчисленията на теоретиците в непосредствена непосредственост до тези атомни номера би трябвало да има „ остров на непоклатимост “ – област, в която ядрата стават видимо по-устойчиви.
Основният проблем е, че за синтеза на 119-ия и 120-ия детайл към този момент не може да се употребява калций-48. Необходими са цели от айнщайний и фермий, само че тези детайли се разпадат прекомерно бързо. Освен това те могат да бъдат получени единствено в микрограмни количества, до момента в който за опитите са нужни мг.
Постижението на екипа от Бъркли уголемява хоризонтите на науката. Вече е ясно: свръхтежки детайли могат да бъдат основани, без да се разчита на нормалните „ вълшебен “ ядра. Освен това новият метод може да докара до откриването на към 50 незнайни изотопа на детайлите с атомни номера от 104 до 118.
Работата на физиците от Бъркли потвърди, че реакциите на синтез с елементарни ядра могат да основават нови детайли не по-зле от обичайните способи. Сега науката разполага с спомагателни принадлежности за проучване на загадъчния свят на свръхтежките детайли.
