Новый способ получения элемента 116
Ученым из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли (Berkeley Lab) при Министерстве энергетики США принадлежит заслуга в открытии 16 из 118 известных элементов. Теперь они завершили первый важный шаг к потенциальному созданию еще одного элемента - element 120.
Сегодня международная команда исследователей, возглавляемая группой тяжелых элементов лаборатории Беркли, объявила, что они создали сверхтяжелый элемент 116 с использованием титановой балки, что является прорывом, который является ключевым шагом на пути к созданию элемента 120. Результат был представлен сегодня на конференции Nuclear Structure 2024; научная статья размещена в онлайн-хранилище arXiv и была отправлена в журнал Physical Review Letters.
"Эта реакция никогда ранее не демонстрировалась, и было важно доказать, что это возможно, прежде чем приступить к нашей попытке получить 120", - сказала Жаклин Гейтс, ученый-ядерщик из лаборатории Беркли, возглавляющей эту работу. "Создание нового элемента - чрезвычайно редкое достижение. Приятно быть частью этого процесса и видеть многообещающий путь вперед".
За 22 дня работы на лабораторном ускорителе тяжелых ионов, 88-дюймовом циклотроне, команда создала два атома 116-го элемента, ливермория. Получение атома 120-го элемента было бы еще более редким явлением, но, судя по скорости, с которой они производили 116-й, это реакция, которую ученые могут разумно искать в течение нескольких лет.
"Нам нужно было, чтобы природа была доброй, и природа была доброй", - сказал Райнер Крюккен, директор отдела ядерных исследований Лаборатории Беркли. "Мы считаем, что на создание 120-го в 10 раз больше времени, чем на создание 116-го. Это нелегко, но сейчас кажется выполнимым".
Если бы элемент 120 был обнаружен, он стал бы самым тяжелым из созданных атомов и занимал бы восьмую строку периодической таблицы Менделеева. Он находится на берегах "острова стабильности", теоретической группы сверхтяжелых элементов с уникальными свойствами.
В то время как открытые к настоящему времени сверхтяжелые элементы распадаются почти мгновенно, правильная комбинация протонов и нейтронов может создать более стабильное ядро, которое сохранится дольше, что даст исследователям больше шансов изучить его. Изучение элементов с экстремальными концентрациями может дать представление о поведении атомов, проверить модели ядерной физики и определить пределы возможностей атомных ядер.
Создание сверхтяжелых элементов
Теоретически рецепт получения сверхтяжелых элементов прост. Вы соединяете два более легких элемента, которые в совокупности дают желаемое количество протонов в конечном атоме. Это простая математика: 1 + 2 = 3.
На практике, конечно, это невероятно сложно. Могут потребоваться триллионы взаимодействий, прежде чем два атома успешно соединятся, и существуют ограничения на то, какие элементы можно разумно превратить в пучок частиц или мишень.
Исследователи выбирают конкретные изотопы, варианты элементов, которые содержат одинаковое количество протонов, но различное количество нейтронов, для своего пучка и мишени. Самой тяжелой мишенью является изотоп калифорния-249, который содержит 98 протонов. (Более тяжелая мишень, например, сделанная из фермия со 100 протонами, распадалась бы слишком быстро). Это означает, что для создания элемента 120 исследователи не могут использовать свой основной пучок кальция-48 с его 20 протонами. Вместо этого им нужен пучок атомов с 22 протонами: титан, который обычно не используется при создании сверхтяжелых элементов.
Специалисты, работающие на 88-дюймовом циклотроне, решили проверить, могут ли они в течение нескольких недель получать достаточно интенсивный пучок изотопа титан-50 и использовать его для получения элемента 116, самого тяжелого элемента, когда-либо созданного в лаборатории Беркли.
До сих пор элементы с 114 по 118 изготавливались только с использованием пучка кальция-48, который обладает особой или "волшебной" конфигурацией нейтронов и протонов, которая помогает ему соединяться с ядрами-мишенями для получения сверхтяжелых элементов. В этой области оставался открытым вопрос о том, возможно ли вообще создать сверхтяжелые элементы вблизи островка стабильности, используя "немагический" луч, такой как титан-50.
"Это был важный первый шаг - попытаться создать что-то немного более простое, чем новый элемент, чтобы увидеть, как переход от кальциевого к титановому сплаву меняет скорость производства этих элементов", - сказала Дженнифер Пор, научный сотрудник группы тяжелых элементов лаборатории Беркли.
"Когда мы пытаемся создать эти невероятно редкие элементы, мы стоим на абсолютном пределе человеческих знаний и понимания, и нет никакой гарантии, что физика будет работать так, как мы ожидаем. Создание элемента 116 из титана подтверждает эффективность этого метода производства, и теперь мы можем планировать поиски элемента 120".
План создания сверхтяжелых элементов на уникальном оборудовании лаборатории Беркли включен в Долгосрочный план развития ядерной науки Консультативного комитета по ядерной науке на 2023 год.
Инженерные достижения
Создание достаточно интенсивного пучка изотопов титана - задача не из легких. Процесс начинается с получения специального куска титана-50, редкого изотопа титана, который составляет около 5% всего титана, находящегося в земле. Этот кусок металла помещается в духовку размером примерно с конечную часть вашего мизинца. Печь нагревает металл до тех пор, пока он не начнет испаряться, подобно газу, выделяющемуся из сухого льда, при температуре около 3000 градусов по Фаренгейту.
Все это происходит в ионном источнике под названием VENUS, сложном сверхпроводящем магните, который действует как бутылка, удерживающая плазму. Свободные электроны вращаются в плазме, набирая энергию под воздействием микроволн и отбивая 12 из 22 электронов титана. После зарядки титан можно перемещать с помощью магнитов и ускорять в 88-дюймовом циклотроне.
"Мы знали, что с этими сильноточными титановыми пучками будет непросто, потому что титан вступает в реакцию со многими газами, а это влияет на источник ионов и стабильность пучка", - сказал Деймон Тодд, физик-ускоритель из лаборатории Беркли и член команды ion source. "Наша новая индукционная печь может поддерживать постоянную температуру в течение нескольких дней, обеспечивая постоянный выход титана и направляя его непосредственно в плазму Венеры, чтобы избежать проблем со стабильностью. Мы чрезвычайно довольны нашим производством пучков".
Каждую секунду около 6 триллионов ионов титана попадают в мишень (плутоний - 116, калифорний - 120), которая тоньше листа бумаги и вращается для рассеивания тепла. Операторы ускорителя настраивают луч таким образом, чтобы получить нужное количество энергии. Слишком мало, и изотопы не соединятся в тяжелый элемент. Слишком много, и титан разнесет ядра в мишени на части.
Когда редкий сверхтяжелый элемент все-таки образуется, он отделяется от остальных частиц с помощью магнитов в газонаполненном сепараторе Berkeley (BGS). BGS передает его в чувствительный кремниевый детектор, известный как SHREC: детектор отдачи сверхтяжелых частиц. SHREC может фиксировать энергию, местоположение и время - информацию, которая позволяет исследователям идентифицировать тяжелый элемент по мере его распада на более легкие частицы.
"Мы абсолютно уверены, что видим элемент 116 и его дочерние частицы", - сказал Гейтс. "Вероятность того, что это статистическая случайность, составляет примерно 1 к 1 триллиону".
Планы на 120
Еще предстоит проделать большую работу, прежде чем исследователи попытаются создать элемент 120. Специалисты на 88-дюймовом циклотроне продолжают работу по подготовке установки к работе с мишенью, изготовленной из калифорния-249, а партнерам из Национальной лаборатории Ок-Риджа потребуется добавить в мишень около 45 миллиграммов калифорнии.
"Мы показали, что у нас есть оборудование, способное выполнить этот проект, и что физика, по-видимому, делает его выполнимым", - сказал Крюкен. "Как только мы установим нашу цель, защиту и инженерные средства управления, мы будем готовы приступить к этому сложному эксперименту".
Точные сроки пока не определены, но исследователи потенциально могут начать эту попытку в 2025 году. После ее начала может потребоваться несколько лет, чтобы обнаружить всего несколько атомов элемента 120, если он вообще появится.
"Мы хотим выяснить пределы атома и периодической таблицы Менделеева", - сказал Гейтс. "Известные нам на данный момент сверхтяжелые элементы живут недостаточно долго, чтобы быть полезными для практических целей, но мы не знаем, что ждет их в будущем. Может быть, это лучшее понимание того, как работает ядро, а может быть, это нечто большее".
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Отправить донат на поддержку проекта "Аномальные новости"
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Видеозаписи и свидетельства очевидцев НЛО

Внутри металлического шара обнаружено тело

Жизненные трудности делают из людей конспирологов

Мужчину объявили мертвым на 45 минут

Над головой пролетел полупрозрачный треугольник

Охотник на бигфута утверждает, что ученые лгут

Очередная партия файлов и видеоматериалов об НЛО

Пентагон опубликовал новую порцию файлов

Появились загадочные кадры с НЛО

Призрак бросает стакан на барную стойку

Странный человек замечен на Марсе

Существование баз инопланетян на Луне

Сценарий для раскрытия информации об НЛО

США переосмысливают наблюдения НЛО

Увидеть запретный мир и разгадать невидимое

Ученые планируют ядерный удар изнутри астероидов

Французские эксперты предупреждали про НЛО

Часы перескочили на 25 минут после встречи с НЛО

Что содержится в пятой партии документов Трампа

Я чувствую запах призраков

База инопланетян на Марсе

Вышла пятая порция документов об НЛО

Загадочные объекты над Ближним Востоком

ИИ создает опасное биологическое оружие

Инцидент с самолетом над Оманским заливом

Министерство обороны США показало новые данные

Наш мозг искажает реальность

Новая партия файлов, касающихся НЛО

Новые файлы Трампа, касающиеся НЛО

Опубликовано видео загадочных шаров

Откровения из новых рассекреченных документов

Очередные видеозаписи НЛО от Пентагона

Пентагон опубликовал пятую партию файлов об НЛО

Последние документы о НЛО от Пентагона, ФБР, ЦРУ

Правительства скрывают данные об НЛО

Раскрытие НЛО готовит мир к духовному обману

Расследование о крушении НЛО в Бразилии

Странные переживания гораздо более распространены

Таинственные огни и сферы

Черные треугольники - изюминка последней публикации

Америка наконец-то всерьез воспринимает инопланетян

Загадочная летающая тарелка пролетела у самолета

Загадочные узоры у леса под Пензой

ИИ может привести к вымиранию человечества

Исследователь чувствует запах призраков

Как НЛО оказались секретными самолетами

Как секретные самолёты и ракеты становились НЛО

Криптозоолог запечатлел существ в озере Лох-Несс

Лунная база НЛО. Ави Леб комментирует

Меценат подтолкнул Трампа к раскрытию НЛО

Мозг вашей собаки синхронизирован с вашим

Новая загадка озера Анбаш

Прыгающий ген может переписать правила эволюции

Самая глубокая тайна НЛО - не сами аппараты, а их сокрытие

Секретная история крушения НЛО в Кингмане

Совершенно секретные документы об НЛО

Страх перед похищениями вдохновил режиссера

Уфологи опубликовали рекомендации по НЛО

Что если инопланетяне решат установить контакт

Шотландские файлы об НЛО не опубликуют

Производственные стандарты одноразовой посуды. Особенности литьевых аксессуаров

Гроб инопланетяна заметили рядом с марсоходом

Двуногий инопланетянин наблюдает за марсоходом

Жутковатый шар замечен над Колорадо

Загадочная находка рядом с египетской пирамидой

Загадочный проход обнаружен на Марсе

Инопланетяне аккупировали Луну

Кольцеобразные НЛО замечены вблизи Луны

Кремниевый чип выращивает ДНК в обычной воде

Луна служит базой для инопланетян

Люди, пережившие трудности, чаще верят в теории заговора

НАСА скрывает постройки на Луне

НЛО заметили на фотографии кометы Темпель-1

НЛО заметили над Лос-Анджелесом

НЛО замечен возле церкви

Новый набор LEGO 'Секретные материалы'

Обнаружена ли лунная база инопланетян

Пилот из Хитроу сообщил о НЛО

Разумная жизнь на Марсе была основана на кремнии

Уфолог обнаружил чёрную дыру

Шарообразный обьект превращается в воздушный шар

Астронавт с шаттла Колумбия снял несколько НЛО

Встреча с металлическим треугольным НЛО

Древняя инопланетная база у побережья Калифорнии

Замаскированный НЛО высветил фейерверк

Зафиксировали множество НЛО вблизи и на Луне

Книжный магазин провел ежегодный праздник НЛО

Магнитное поле Земли контролирует наш разум

Марсоход обнаружил неразорвавшуюся ракету

Не доверяйте новым каналам раскрытия информации

НЛО наблюдались над ядерными объектами 77 лет

НЛО приземлилось в кратере на Марсе

Огромный корабль найден в каньоне Марса

Пилот предупредил о летающей тарелке

Пилот рейсового самолета сообщил о НЛО

Письмо о НЛО нашли на блошином рынке

Светящийся треугольник над Сан-Паулу

Тёмной энергии никогда не существовало

Хиллари Клинтон хотела раскрыть информацию о НЛО

Церковь должна подготовиться к религии НЛО

Что общего у НЛО и религии

Блогер посетила аномальную деревню

Видео с 'Худым Бобом' вызвало панику

Встреча с металлическим треугольным НЛО

Вы бы узнали корабль инопланетян

Зелёный светящийся НЛО над Техасом

Как уничтожить астероид-убийцу

Лицо президента США нашли на Марсе

Лицо с человеческими глазами в кратере на Луне

НЛО выпускает дрон над Флоридой

НЛО замечен в аэропорту Кимхэ

НЛО пролетел в нескольких футах от самолета

Огромный замаскированный НЛО над Австралией

Порядок действий для осведомителей о НЛО

Связь между Израилем и феноменом НЛО

Скандально известный теоретик НЛО

Странное существо замечено на Марсе

Существуют ли инопланетяне на самом деле

Три инопланетных лица и один НЛО на карте Луны

Узнайте о многовековой японской легенде о НЛО

Физик перешёл от скептицизма к исследованию НЛО

Белая постройка на тёмной стороне Луны

Древняя голова короля с алмазом найдена на Марсе

Замаскированный НЛО пролетел в Австралии

Зелёный диск над Массачусетсом

Квантовая физика поможет найти Землю 2.0

Луна - космический корабль инопланетян

Лунные землетрясения могут обнажить лед

Марсианская постройка обнаружена марсоходом

Методы сельского хозяйства на Луне и Марсе

НЛО над Редондо-Бич

Оцениваем вероятность наличия воды на Марсе

Проект раскрывает спектры распадающихся экзопланет

Рой шаров над Исламабадом

Самый близкий в истории пролёт мимо астероида

Солнечный ветер перемешивает атмосферу Марса

Спутники Нептуна - обломки древних миров

Сфера Дайсона недалеко от Малой Медведицы

Три наблюдения НЛО над Огайо

Удивительное поведение жидкостей при кипении

Черный диск замечен на орбите

Какие вещи можно продать после длительного использования

Верность долгу. Боевой путь Героя Советского Союза Василия Прохорова

Австралийские озера рассказали о марсианской гидрологии

Безумное поглощение материи черной дырой

Взрыв черной дыры охватил 300 000 световых лет

Вулканические экзо-Ио вокруг супер-Юпитеров

Гигантские кольца в атмосфере Венеры

Доказательства того, что у Бетельгейзе есть компаньон

Зародыши самых ранних твердых тел в Солнечной системе

Маленькие красные точки могут быть фазой черных дыр

Марсианские скафандры должны быть на 40% легче

Марсоход обнаружил поле сотовых текстур

Мертвые звезды обладают удивительным аппетитом

Может ли ИИ помочь расшифровать древние языки

На Марсе когда-то была вода

НАСА планирует построить Обсерваторию обитаемых миров

Необычное облако появилось над Павловским Посадом

Новый поворот в решении проблемы Эйнштейна

Одно из самых редких событий с черными дырами

Падающие обломки Чиксулуба превратились в огненный шторм

Риски, связанные с космическим мусором

Толстая кора Луны может усиливать неуловимые сигналы

Величайшая угроза цивилизации наступит гораздо раньше

Венера остается тектонически активной

Возможный новый класс космических взрывов

Встряхивание атомов для создания квантового хаоса

Вулканическая активность на Ио

Гриб весом в 3 кг нашли в Калининградской области

До скрытого океана Европы будет сложно добраться

Загадки БАК обьяснили тёмной материей

Загадочные постройки на Луне

Золотой остров, которого никогда не существовало

Квантовое устройство в искривлённом пространстве-времени

Ключевой инструмент для поиска землеподобных миров

Марсианские полярные сияния

Миры Солнечной системы - захватывающие и нетронутые

Некоторые из самых больших загадок Вселенной

Неразорвавшаяся инопланетная ракета на Марсе

НЛО относятся к средневековой категории 'сверхъестественного'

Образцы горных пород с обратной стороны Луны

Сны оказались сложной пересборкой реальности

ЦРУ обнаружило станцию-призрак, полную секретов

Влияние Солнца на пылевые бури Марса

Доказательство апокалиптической войны на Марсе

Доктор Фаучи и происхождение CovID-19

Наверх
Яндекс.Метрика