Postępy w fizyce jądrowej mogą wkrótce umożliwić tworzenie stabilnych, superciężkich jąder, torując drogę nowym materiałom i wglądowi w stabilność atomową.
Zespół naukowców poczynił znaczące postępy w dążeniu do stworzenia nowych, długotrwałych superciężkich jąder. Te podwójne magiczne jądra, które mają dokładną liczbę protonów i neutronów tworzących wysoce stabilną konfigurację, są wyjątkowo odporne na rozpad. Ich badania mogą pogłębić naszą wiedzę na temat sił wiążących atomy i utorować drogę do opracowania nowych materiałów o unikalnych właściwościach. Ta praca przybliża nas o krok do tak zwanej „wyspy stabilności” – teoretycznego obszaru na mapie jąder, w którym, jak się uważa, niektóre jądra mogą istnieć znacznie dłużej niż te utworzone do tej pory.
Kluczowe wnioski z poszukiwań „wyspy stabilności”
Badanie prowadzone pod kierunkiem profesora Feng-Shou Zhanga przewidziało obiecujące reakcje między różnymi pierwiastkami, które można wykorzystać w eksperymentach w celu stworzenia podwójnych jąder magicznych. Jedno z kluczowych odkryć dotyczy reakcji pomiędzy specjalnym rodzajem radioaktywnego izotopu wapnia a tarczą plutonową, w wyniku której mogą powstać przewidywane podwójne jądra magiczne 298Fl. Kolejne potencjalne podwójne jądra magiczne, 304120, można by wytworzyć przez połączenie wanadu i berkelu, chociaż obecnie prawdopodobieństwo powodzenia tej reakcji jest mniejsze.
Odkrywanie nowych ścieżek w naukach jądrowych
Pomysł stworzenia tych superciężkich jąder jest ekscytujący, ponieważ mogą one zaoferować nowy wgląd w strukturę atomową i prawdopodobnie doprowadzić do opracowania zaawansowanych materiałów. Jeśli elementy te uda się wytworzyć i pozostaną stabilne, mogą mieć unikalne właściwości, które mogą być przydatne w różnych dziedzinach nauki.
Innowacyjne techniki przodują
Aby dokonać tych odkryć, zespół badawczy wykorzystał zaawansowane modele teoretyczne zaprojektowane do badania zderzeń ciężkich jonów. Starannie wybierając odpowiednie kombinacje pocisków i celów, naukowcy wytyczyli jasną ścieżkę przyszłych eksperymentów, które mogą przybliżyć nas do osiągnięcia tych celów.
Wyzwania i przyszłe kierunki
Pomimo postępu nadal stoją przed nami wyzwania, takie jak poprawa efektywności tych reakcji. Jednak te badania przybliżają nas do zrozumienia „wyspy stabilności” i intrygujących możliwości, jakie ona niesie. Prace te nie tylko przyczyniają się do rozwoju fizyki jądrowej, ale także przygotowują grunt pod przyszłe odkrycia, które mogą mieć daleko idący wpływ na naukę i technologię.
Badania przeprowadzono we współpracy z Pekińskim Uniwersytetem Normalnym, Pekińską Akademią Nauki i Technologii, Uniwersytetem w Guangxi i Narodowym Laboratorium Akceleratora Ciężkich Jonów w Lanzhou.
Odniesienie: „Możliwość dotarcia do przewidywanego centrum „wyspy stabilności” poprzez reakcje termojądrowe indukowane wiązką radioaktywną” autorstwa Ming-Hao Zhanga, Ying Zou, Mei-Chen Wanga, Gen Zhanga, Qing-Lin Niu i Feng-Shou Zhang, 4 września 2024 r., Nauka i techniki nuklearne.
DOI: 10.1007/s41365-024-01542-x
