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


Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 52)
22/05/2019
Vụ Nổ Lớn Nguồn gốc của lí thuyết Vụ Nổ Lớn (Big Bang) nằm ở thực tế chính không gian đang dãn nở. Nếu Vũ trụ hiện
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 51)
22/05/2019
Lí thuyết nhiễu loạn Trong khi các nhà vật lí có thể tính ra nghiệm cho các toán tử Hamiltonian tương ứng với, nói ví dụ,
Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 4)
22/05/2019
SỰ TRỖI DẬY CỦA TÊN LỬA V-2 Dưới sự lãnh đạo của von Braun, các công thức trên giấy và bản phác thảo của Tsiolkovsky
Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 3)
22/05/2019
PHẦN I: RỜI TRÁI ĐẤT – LEAVING THE EARTH Bất cứ ai ngồi trên đỉnh của hệ thống nạp đầyu nhiên liệu hydro-oxygen lớn nhất
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 50)
21/05/2019
Nguyên lí tương ứng Cơ học lượng tử giải quyết vật lí học của cái rất nhỏ và, như chúng ta thấy, hành trạng lượng
Từ trường của vũ trụ vô cùng yếu
20/05/2019
Từ trường của toàn bộ vũ trụ yếu hơn 2,5 tỉ lần so với của một nam châm tủ lạnh, theo một phân tích mới. “Xét theo
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 4)
20/05/2019
TỪ TÍNH TRONG NÃO Trong thập kỷ qua, nhiều thiết bị công nghệ cao mới đã bước vào bộ công cụ của các nhà thần kinh học,
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 3)
20/05/2019
MRI: CỬA SỔ NHÌN VÀO TRONG BỘ NÃO Để hiểu lý do tại sao công nghệ mới triệt để này đã giúp giải mã bộ não đang suy

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