在現代煉金術的一項壯舉中,科學家使用一束汽化鈦來製造地球上最重的元素之一,他們認為這種新方法可以為更廣闊的視野鋪平道路。
這是新技術首次成功生產超重元素,其中一塊稀有同位素鈦 50 加熱到近 1650 °C (3000 °F) 以釋放離子,然後射向另一種元素。利弗莫里姆。
Livermorium 於 2000 年首次合成,但它並不是(那將是奧加內森,原子序數118)。
那麼,如果勞倫斯伯克利國家實驗室最近突然出現了幾個肝素原子,那又有什麼大不了的呢?可能會問?利弗莫里姆是“千年蟲”,只有 116 個質子。
但是,將鈦束與鈽融合以產生利莫倫只是對更大(或更確切地說,更重)的物體的試運行。科學家希望創造出一種有史以來最重的元素:烏比納爾,有 120 個質子。
「這種反應以前從未被證實過,在我們開始嘗試製造 120 之前,有必要證明它是可能的,」說領導這項研究的是伯克利實驗室的核化學家傑克林蓋茲。
Calcium-48 具有 20 個質子,一直是首選光束,因為它的 '幻數質子和中子的結合使其更加穩定,有助於它與目標融合。
Titanium-50 並不“神奇”,但它擁有達到較重原子量所需的 22 個質子,而且不會太重而容易碎裂。
伯克利實驗室的物理學家 Jennifer Pore 表示:“嘗試製造比新元素更簡單的東西,看看從鈣束到鈦束如何改變我們生產這些元素的速率,這是重要的第一步。”解釋。
“用鈦製造 116 號元素驗證了這種生產方法的有效性,我們現在可以計劃尋找 120 號元素。”
該團隊在伯克利實驗室運行了 22 天88吋迴旋加速器,它將鈦的重離子加速成足以與其目標融合的束流。畢竟,它只產生了兩個微不足道的肝原子。
使用此方法創建 Unbinilium,將光束瞄準鉲249,將比以前的路線快得多,但這仍然是一個艱難的過程。
“我們認為製造 120 顆所需的時間比製造 116 顆所需的時間長約 10 倍,”說伯克利實驗室核物理學家 Reiner Kruecken。
這標誌著美國能源部柏克萊實驗室重返超重元素競賽。元素發現的領導者20世紀期間。
至少從 2006 年起,世界各地的科學家就一直在競相生產 Unbinilium,當時一支俄羅斯團隊在聯合核子研究所做了第一次嘗試。德國GSI亥姆霍茲重離子研究中心的科學家在2007年至2012年間進行了多次嘗試,但都沒有成功。
現在,隨著來自美國、中國和俄羅斯的研究人員紛紛參與其中,人們不得不想知道未來的應用到底是什麼。
「美國重返這場競賽非常重要,因為超重元素在科學上非常重要,」未參與這項研究的核物理學家 Witold Nazarewicz 說道。告訴羅伯特·服務於科學。
元素 120 接近理論值 '穩定島”,超重元素的天堂,由於質子和中子的“神奇數字”,半衰期非常長。
這些壽命長、穩定的超重元素有望為科學家提供研究, 測試,並繪製圖表。
本文發表於物理評論快報。
本文的早期版本於 2024 年 8 月發布。