ضعف "السحر" من النوى الثقيلة

يقوم علماء الكيمياء الإشعاعية بتركيب هاسيوم 270 لأول مرة

اليورانيوم - عنصر مشع © www.hpwt.de
قراءة بصوت عال

نجح تعاون علمي دولي لأول مرة في تجميع واكتشاف أربع ذرات من النواة hassium-270. تثبت هذه التجربة ، التي نُشرت الآن في مجلة "Hysical Review Letters" ، أن الطريق إلى العناصر الفائقة الثقل هو عبر منطقة أوثق تستقر من خلال ما يسمى بآثار الصدفة. الكيميائيون ، أيضًا ، منفتحون على البحث في جميع العناصر التي تم اكتشافها حتى الآن فقط باستخدام الطرق الفيزيائية في الجدول الدوري.

إن أثقل عنصر وفير يحدث في الطبيعة هو اليورانيوم برقم ذري 92. ومع ذلك ، يسأل الباحثون: إلى أي مدى يمكن أن تصبح النواة دون انقسام تلقائي إلى شريحتين؟ ألا توجد عناصر أكثر خطورة قد يتم اكتشافها في الطبيعة؟ في العقود الأخيرة ، تمكن العلماء من تجميع بعض الذرات بشكل مصطنع وصولاً إلى العنصر 118 في المعجلات عن طريق دمج العناصر الأخف.

"الأرقام السحرية" تجعل العناصر مستقرة

ومع ذلك ، فإن أثقل العناصر المنتجة بهذه الطريقة كلها مشعة وتوجد فقط لفترة قصيرة. ويعود وجودها إلى ما يسمى تأثير الصدفة: فالأعداد "السحرية" للبروتونات والنيوترونات قادرة على تثبيت النواة بالإضافة إلى ذلك. النواة التي تحتوي على عدد سحري من البروتونات وعدد سحري من النيوترونات هي "سحرية مرتين".

يُعتبر الكتلة الأكثر سحرية مزدوجة معروفة بالرصاص مع الكتلة رقم 208. في وقت مبكر من الستينيات ، تم التنبؤ على أساس نموذج قشرة النواة بأنه كان يجب أن تكون هناك جزيرة ذات عناصر فائقة الثقل. يجب أن يكون مركز هذه الجزيرة نواة كروية وسحرية مضاعفة برقم ذري 114 ورقم نيوتروني 184. تم الإبلاغ عن أدلة على وجود هذه المنطقة من الاستقرار المتزايد في سلسلة من التجارب التي أجراها مختبر Flerov في Dubna ، روسيا ، والتي قيل إن تركيب العناصر 112-118 قد نجح فيها.

ظهرت "جزيرة الاستقرار" الجديدة

أظهرت الحسابات النظرية الحديثة أنه حتى النوى المشوهة يمكن أن تشكل نهايات صدفة سحرية مضاعفة ؛ وبالتالي ، من المتوقع بالفعل إغلاق القشرة التالية في قلب هاسيوم 270 مع الرقم الذري 108 والنيوترون رقم 162. إن ظهور جزيرة أخرى من "بحر عدم الاستقرار" قد عدل بشكل كبير صورة جزيرة واحدة من العناصر فائقة الثقل البعيدة في العراء. عرض

نجح تخليق هاسيوم

نجح علماء معهد الكيمياء الإشعاعية التابع لجامعة TU ميونيخ في جارشينج وجمعية أبحاث الأيونات الثقيلة في دارمشتات ، في تصنيع هاسيوم 270 باستخدام هدف رقيق من كوريوم -244 مع شعاع من المغنيسيوم 26 أيونات خلال فترة من النار بشكل مكثف لعدة أسابيع. ذراتان تنصهر إلى عنصر hassium. من أجل الكشف عن ذرات الهيدروجين النادرة للغاية ، استخدم الباحثون فصل كيميائي مستمر.

نظرًا لأن الحسيوم ينتمي إلى المجموعة 8 من الجدول الدوري ، مثل الأوزميوم ، فإنه يجمع بسهولة شديدة مع أربع ذرات أكسجين لتكوين جزيء غازي شديد التقلب. عن طريق الفصل الكروماتوجرافي للغاز المستمر والسريع وترسبه لاحقًا في جهاز تشفير ضوئي ، يمكن اكتشاف التحلل الإشعاعي لذرة أتاتوميوم H المركزة بكفاءة عالية. لاحظ الباحثون أن هاسيوم - 270 لا يتحلل تلقائيًا إلى شريحتين ، ولكنه ينبعث نواة الهيليوم فقط بعد عمر معين.

نصف الحياة: نصف دقيقة

من طاقة الانحلال المقاسة - التي تتفق جيدًا مع القيم المتوقعة نظريًا - يمكن الحصول على نصف عمر الهاسيوم 270 من نصف دقيقة على الأقل. عن طريق إصدار نواة الهيليوم ، يتحول hassium-270 إلى nuclide أخف: Seaborgium-266. ينقسم هذا تلقائيًا إلى شطرين مع عمر نصف يبلغ حوالي نصف ثانية - مرة أخرى مؤشرا على الاستقرار غير العادي للهاسيوم - 270.

(الجامعة التقنية في ميونيخ ، 18.12.2006 - NPO)