Phát hiện 5 hạt nhân mới

Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Lawrence Livermore (LLNL), cùng với các đồng nghiệp quốc tế, vừa phát hiện 5 hạt nhân nguyên tử mới.

Nghiên cứu tiến hành trong mùa thu này tập trung vào việc phát triển các phương pháp mới tổng hợp các nguyên tố siêu nặng. Các hạt nhân lạ, mới được khám phá, là một đồng vị của mỗi nguyên tố nặng berkelium, neptunium và uranium, và hai đồng vị của nguyên tố americium.

Các nhà khoa học khác tham gia nghiên cứu trên đến từ Đại học Manipal, Ấn Độ; GSI-Giessen, Đức; Đại học Justus Liebig Giessen, Đức; Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Nhật Bản; và Liên viện Nghiên cứu Hạt nhân ở Nga. Các kết quả công bố trên tạp chí Physics Letters B. Các nhà khoa học ở Livermore bao gồm Dawn Shaughnessy, Ken Moody, Roger Henderson và Mark Stoyer.

Mỗi nguyên tố hóa học có nhiều đồng vị khác nhau. Các đồng vị này khác nhau ở số lượng neutron có trong hạt nhân, và do đó khối lượng của chúng cũng khác nhau. Các đồng vị mới phát hiện có ít neutron hơn và nhẹ hơn các đồng vị đã biết trước đây của các nguyên tố vừa nêu.

Tính đến nay, Bảng tuần hoàn hóa học gồm hơn 3000 đồng vị của 114 nguyên tố hóa học đã được xác nhận. Theo các ước tính khoa học, phải còn tồn tại hơn 4000 đồng vị khác chưa được khám phá. Do số lượng neutron thấp của chúng, cấu trúc của chúng rất lạ và vì thế chúng hấp dẫn cho việc phát triển các mô hình lí thuyết mô tả hạt nhân nguyên tử.

Phát hiện 5 hạt nhân mới

Các nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore là thành viên của một đội quốc tế đã khám phá 5 hạt nhân mới: U 218, Np 219, Bk 233, Am 223 và Am 229.

“Các kết quả này thật sự đẩy cái chúng ta biết về cấu trúc hạt nhân đến đầu tận cùng thiếu neutron của biểu đồ hạt nhân,” Shaughnessy nói. “Khi bạn nhận ra rằng uranium thiên nhiên có 146 neutron và đồng vị mới này chỉ có 124 neutron, nó cho thấy vẫn còn rất nhiều cái chúng ta chưa biết về cấu trúc hạt nhân và các lực liên kết hạt nhân với nhau.”

Các nhà khoa học tại LLNL đã tham gia nghiên cứu nguyên tố nặng kể từ khi phòng thí nghiệm này đi vào hoạt động hồi năm 1952 và đã góp công khám phá 6 nguyên tố - 113, 114 (Flerovium), 115, 116 (Livermorium), 117 và 118.

Không những là khám phá mới, phát hiện trên còn là bằng chứng đầu tiên của kĩ thuật mới sản xuất các hạt nhân lạ này.

Trong thí nghiệm, các nhà khoa học đã dùng các hạt nhân calcium tăng tốc bắn vào lá curium dày 300 nano mét. Trong các va chạm đã nghiên cứu, hạt nhân nguyên tử của hai nguyên tố đã chạm nhau và hình thành một phức hệ trong một khoảng thời gian cực ngắn.

Trước khi phức hệ có thể vỡ ra trở lại, sau khoảng 10-21 giây (một phần nghìn tỉ tỉ của một giây), hai hạt nhân đã trao đổi một số viên gạch cấu trúc hạt nhân của chúng – tức proton và neutron. Các đồng vị khác nhau hình thành là sản phẩm kết cục của sự trao đổi này.

Các đồng vị của berkelium, neptunium, uranium và americium được tạo ra là sản phẩm kết cục của những va chạm như thế. Chúng không bền và phân hủy sau vài mili giây hoặc vài giây, tùy thuộc vào loại đồng vị. Toàn bộ các sản phẩm phân hủy thu được có thể được tách riêng và phân tích bằng các bộ lọc đặc biệt tạo bởi điện trường và từ trường. Các nhà khoa học đã sử dụng toàn bộ các sản phẩm phân hủy phát hiện được để nhận ra đồng vị mới.

Các thí nghiệm hiện nay sẽ giúp người ta có thêm công cụ khám phá những vùng trước đây chưa biết trên biểu đồ đồng vị. Các nguyên tố từ 107 đến 112 đã được khám phá tại LLNL và tại GSI.

Tham khảo: Observation of new neutron-deficient isotopes with in multinucleon transfer reactions, Physics Letters B, Volume 748, 2 September 2015, Pages 199-203, ISSN 0370-2693, dx.doi.org/10.1016/j.physletb.2015.07.006

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Tạo bảng điểm online

Các bài khác


Ai đã phát minh ra ABC?
16/02/2020
Lâu nay người ta vẫn cho rằng các thư lại Ai Cập đã sáng chế ra bảng chữ cái đầu tiên. Tuy nhiên, đó chưa phải là toàn bộ
Toán học cấp tốc (Phần 10)
15/02/2020
e e là một số siêu việt và là một trong những hằng số cơ bản của toán học. Được gọi là hằng số Euler, nó có giá trị
Toán học cấp tốc (Phần 9)
15/02/2020
Số đại số và số siêu việt Một số đại số là nghiệm của một phương trình chứa lũy thừa của biến x, một đa thức
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 62)
15/02/2020
Chương 18 BOM KHINH KHÍ, TÊN LỬA LIÊN LỤC ĐỊA, LASER VÀ TƯƠNG LAI Sau sự phát triển bom nguyên tử, bản chất của chiến tranh
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 61)
15/02/2020
TIẾP TỤC DỰ ÁN MANHATTAN Nghiên cứu Dự án Manhattan đã khởi động. Vấn đề chính là tách U-235 ra khỏi uranium thiên nhiên.
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 42)
15/02/2020
NÓ THỰC SỰ LÀ MỘT BỘ NÃO? Mặc dù các nhà khoa học này tuyên bố rằng mô phỏng máy tính của họ về não sẽ bắt đầu
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 41)
15/02/2020
XÂY DỰNG MỘT BỘ NÃO Giống như nhiều đứa trẻ khác, tôi đã từng thích tháo rời đồng hồ, tháo rời chúng, vặn hết ốc
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 88)
14/02/2020
Neptunium Vào năm 1940, các nhà vật lí Mĩ Edwin McMillan (1907–91) và Philip Abelson (1913–2004) đã tạo ra nguyên tố đầu tiên nặng

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com