องค์ประกอบ 116 ได้รับการสร้างด้วยวิธีการใหม่-ก้าวสู่การสังเคราะห์องค์ประกอบ 120 ซึ่งเป็นองค์ประกอบสมมุติฐานที่ตั้งสมมติฐานว่าอยู่ใน "เกาะแห่งความมั่นคง" ที่คาดการณ์ไว้นานในห้องปฏิบัติการ
องค์ประกอบถูกกำหนดโดยจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของพวกเขาโดยมีไฮโดรเจนที่มีหนึ่งฮีเลียมมีสองและยูเรเนียมมี 92 โปรตอน จำนวนนิวตรอนอาจแตกต่างกันไปตามองค์ประกอบต่าง ๆ ที่ต้องการจำนวนนิวตรอนที่แตกต่างกันเพื่อให้มีความเสถียร (หรืออย่างน้อยยาวนาน) โดยมีองค์ประกอบหลายอย่างที่มีหลายรุ่นที่รู้จักกันในชื่อไอโซโทป-
แม้ว่ายูเรเนียมคือหนักที่สุดองค์ประกอบที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่เรารู้นักวิทยาศาสตร์ได้สังเคราะห์องค์ประกอบที่หนักกว่าในห้องปฏิบัติการ
"การผลิตองค์ประกอบสุดยอด (SHE) และการตรวจสอบคุณสมบัตินิวเคลียร์ของพวกเขาถือเป็นพรมแดนที่สำคัญในฟิสิกส์นิวเคลียร์สมัยใหม่ผลักดันขอบเขตของความเข้าใจของเราเกี่ยวกับองค์ประกอบพื้นฐานของสสาร" ทีมห้องปฏิบัติการ Berkeley อธิบายในบทความใหม่ของพวกเขา
แม้ว่าจะไม่ได้อยู่ในไฟล์แฟชั่นเชิงเส้นองค์ประกอบมีความเสถียรน้อยกว่าที่หนักกว่าที่พวกเขาจะได้รับ องค์ประกอบที่ 115, Moscovium มีครึ่งชีวิตเพียง 220 มิลลิวินาทีในรูปแบบของ Moscovium-289 การสลายตัวก่อนที่นักวิทยาศาสตร์สามารถทำอะไรได้มากมายในการศึกษา องค์ประกอบที่หนักที่สุดที่สร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ - องค์ประกอบ 118, Oganesson, First Firstได้รับในปี 2545-มีครึ่งชีวิตน้อยกว่าหนึ่งมิลลิวินาที
เหตุใดจึงต้องหนักกว่านี้ถ้าแม้กระทั่งองค์ประกอบที่มีเสถียรภาพที่สุดจะสลายตัวด้วยความเร็วฟ้าผ่า? เมื่อมองไปที่ไอโซโทปที่มั่นคงขององค์ประกอบที่เรารู้เกี่ยวกับนักวิทยาศาสตร์ได้ทำนายว่า "เกาะแห่งความมั่นคง" ต่อไปขึ้นไปบนตารางธาตุที่มีองค์ประกอบที่อาจไม่สลายอย่างรวดเร็ว
ในการศึกษาใหม่ในฐานะที่เป็นก้าวสำคัญในการสร้างองค์ประกอบ 120 ทีมพยายามสร้างองค์ประกอบ 116 โดยใช้วิธีการที่แตกต่างกัน โดยปกติแล้วองค์ประกอบที่หนักกว่าระหว่าง 114 และ 118 จะทำโดยการทิ้งระเบิดนิวเคลียสเป้าหมายด้วยลำแสงแคลเซียม -48 ทีมใช้ไทเทเนียม -50 แทนแม้จะมีความไม่แน่นอนเกี่ยวกับว่ามันสามารถใช้เพื่อสร้างองค์ประกอบที่หนักกว่าได้หรือไม่
การทำเช่นนั้นไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะต้องให้ทีมระเหยกลายเป็นไอไทเทเนียม -50 ในเตาอบเล็ก ๆ ก่อนที่จะใช้แม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดที่ซับซ้อนและอิเล็กตรอนอิสระที่ถูกทิ้งระเบิดด้วยไมโครเวฟเพื่อเพิ่มพลังงานของพวกเขา สิ่งนี้ถูกจัดทำและเร่งความเร็วโดยใช้แม่เหล็กและใช้ในการทิ้งระเบิดพลูโทเนียมเพื่อให้องค์ประกอบ 116 ประมาณ 6 ล้านล้านไอออนไทเทเนียมตีเป้าหมายทุกวินาทีก่อนที่องค์ประกอบจะถูกแยกออกจากเศษซากโดยใช้แม่เหล็ก
“ เรามั่นใจมากว่าเราเห็นองค์ประกอบ 116 และอนุภาคลูกสาว” Jacklyn Gates นักวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์ที่ Berkeley Lab กล่าวในกคำแถลงอ้างถึงองค์ประกอบที่ 116 สลายตัว “ มีโอกาสประมาณ 1 ใน 1 ล้านล้านที่มันเป็นความบังเอิญทางสถิติ”
ตอนนี้องค์ประกอบที่ 116 ได้รับการสังเคราะห์โดยใช้วิธีการที่ก้าวล้ำนี้ทีมมีสถานที่ท่องเที่ยวในการสร้างองค์ประกอบ 120
“ มันเป็นขั้นตอนแรกที่สำคัญในการพยายามทำสิ่งที่ง่ายกว่าองค์ประกอบใหม่เล็กน้อยเพื่อดูว่าจะจากลำแสงแคลเซียมไปเป็นลำแสงไทเทเนียมเปลี่ยนอัตราที่เราผลิตองค์ประกอบเหล่านี้ได้อย่างไร” เจนนิเฟอร์รูขุมขนนักวิทยาศาสตร์ในกลุ่มองค์ประกอบหนักของเบิร์กลีย์ "เมื่อเราพยายามสร้างองค์ประกอบที่หายากเหล่านี้อย่างไม่น่าเชื่อเรากำลังยืนอยู่ที่ขอบของความรู้และความเข้าใจของมนุษย์อย่างแน่นอนและไม่มีการรับประกันว่าฟิสิกส์จะทำงานตามที่เราคาดหวังการสร้างองค์ประกอบ 116 ด้วยไทเทเนียมตรวจสอบว่าวิธีการผลิตนี้ทำงานได้
องค์ประกอบ 120 เช่นเดียวกับการเพิ่มขึ้นบนโต๊ะมากกว่าองค์ประกอบใด ๆ ที่เราผลิตอยู่ใกล้เกาะแห่งความมั่นคง หากเราสามารถผลิตองค์ประกอบที่นั่นได้มันอาจมีเสถียรภาพเพียงพอสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในการศึกษาคุณสมบัติของมัน - หรืออาจจะใช้มัน ทีมจะพยายามสร้าง Element 120 โดยการทิ้งระเบิด Californium-249 หลังจากสังเคราะห์ครั้งแรกและทำการปรับเปลี่ยนอุปกรณ์ของพวกเขาหวังว่าจะเริ่มทำงานในปี 2568 ทีมเชื่อว่าอาจใช้เวลานานกว่า 10 เท่าในการผลิต แต่มองโลกในแง่ดีว่าเป็นไปได้
“ เราแสดงให้เห็นว่าเรามีสิ่งอำนวยความสะดวกที่สามารถทำโครงการนี้ได้และดูเหมือนว่าฟิสิกส์จะทำให้เป็นไปได้” Kruecken กล่าว “ เมื่อเราได้รับเป้าหมายการป้องกันและการควบคุมทางวิศวกรรมในสถานที่เราจะพร้อมที่จะทำการทดลองที่ท้าทายนี้”
การศึกษาถูกโพสต์ไปยังเซิร์ฟเวอร์พิมพ์ล่วงหน้าarxivและถูกส่งไปยังวารสารการตรวจสอบทางกายภาพ
