物理学家创造了一种新的和极其罕见的铀

物理 2021年4月16日
铀原子

铀原子的假色扫描透射电子显微照片

Mitsuo Ohtsuki博士/科学图书馆

研究人员已经生产出最轻的铀原子版本。它与世界自然发生的铀的99%以上的146个中子相比,它只有122个中子,被称为铀-238。

元素的同位素总是具有相同数量的质子 - 在铀的情况下,92 - 但不同数量的中子。同位素由它们的核含量的质子和中子的总数标记,并且新的同位素具有214个颗粒的最低数量,使其成为铀-214。

广告

Zhiyuan Zhang在中国科学院和他的同事通过占用的过程产生了新的同位素,涉及钨的爆破样本,具有强大的氩气梁和钙直到原子融合在一起。然后,它们使用称为分离器的磁性装置从样品中挑选铀-214原子。

“这些原子的生产非常困难,因为并非每一个碰撞都可以产生我们想要的东西,”张说。“约1018.递送光束颗粒以与靶碰撞,但仅成功产生铀-214的两个核,并分离。“

研究人员观察了那些核腐烂,并确定了铀-214的半衰期 - 直到给定的颗粒样品的一半的时间长度放射性地衰减 - 约为0.52毫秒。它们对两种先前发现的同位素,铀-216和铀-218进行了类似的实验,发现它们的半衰期分别为约2.25毫秒和0.65毫秒。

他们还测量了这些同位素腐烂的腐烂,发现铀-214和铀-216经历了α衰减,其中原子损失了两个质子和两个中子,与之意外相比其他铀同位素。他们认为,这可能意味着质子和中子之间的相互作用比其他原子更强大。

“我们的发现可能是第一个实验证据,即强烈的质子 - 中子相互作用可以在[重核]中的α衰减中发挥重要作用,”张说。

期刊参考:物理评论信DOI:10.1103 / physrevlett.126.152502

更多关于这些主题: