Các nhà vật lý đã tạo ra một loại uranium mới và cực hiếm | H-care.vn

Các nhà nghiên cứu đã tạo ra phiên bản nguyên tử uranium nhẹ nhất từng thấy. Nó chỉ có 122 neutron so với 146 neutron được tìm thấy trong hơn 99% uranium xuất hiện tự nhiên trên thế giới, được gọi là uranium-238.

Các đồng vị của một nguyên tố luôn có cùng số proton, trong trường hợp của uranium là 92, nhưng khác nhau về số nơtron. Các đồng vị được đánh dấu bằng tổng số proton và neutron mà hạt nhân của chúng chứa, với đồng vị mới có số lượng hạt đó thấp nhất là 214, tạo thành uranium-214.

Zhiyuan Zhang thuộc Viện Khoa học Trung Quốc và các đồng nghiệp của ông đã tạo ra đồng vị mới thông qua một quy trình tốn nhiều thời gian liên quan đến việc cho nổ các mẫu vonfram bằng các chùm argon và canxi mạnh. cho đến khi các nguyên tử hợp nhất. Sau đó, họ chiết xuất các nguyên tử uranium-214 từ mẫu bằng một thiết bị từ tính gọi là thiết bị phân tách.

Zhang cho biết: “Việc tạo ra những nguyên tử này rất khó khăn, bởi vì không phải tất cả các vụ va chạm đều có thể tạo ra những gì chúng ta muốn. “Khoảng 10¹⁸ Các hạt chùm được phóng ra để va chạm với mục tiêu, nhưng chỉ có hai hạt nhân uranium-214 được sản xuất và tách thành công.”

Các nhà nghiên cứu đã quan sát sự phân rã của những hạt nhân đó và xác định rằng chu kỳ bán rã của uranium-214, khoảng thời gian cho đến khi một nửa mẫu hạt nhất định phân rã phóng xạ, là khoảng 0,52 phần nghìn giây. Họ đã tiến hành các thí nghiệm tương tự với hai đồng vị đã được phát hiện trước đó, uranium-216 và uranium-218, và thấy rằng chu kỳ bán rã của chúng lần lượt là khoảng 2,25 mili giây và 0,65 mili giây.

Họ cũng đo cách thức các đồng vị này phân rã và phát hiện ra rằng uranium-214 và uranium-216 trải qua quá trình phân rã alpha, trong đó một nguyên tử mất đi hai proton và hai neutron, dễ dàng một cách đáng ngạc nhiên so với các đồng vị uranium khác. Điều này có thể có nghĩa là tương tác giữa proton và neutron trong những nguyên tử này mạnh hơn so với những nguyên tử khác, họ nói.

“Phát hiện của chúng tôi có thể là bằng chứng thực nghiệm đầu tiên cho thấy tương tác proton-neutron mạnh có thể đóng một vai trò quan trọng trong quá trình phân rã alpha ở [heavy nuclei]Trương nói.