เครดิตภาพ: rhjphtotos/shutterstock.com
นักวิทยาศาสตร์ได้ประกาศการผลิตยูเรเนียม 241 เป็นครั้งแรกเติมช่องว่างในรายการไอโซโทปของโลหะหนัก ด้วยเวลาประมาณ 40 นาทีครึ่งชีวิตนั้นสั้นเกินไปสำหรับ U-241 ที่เกิดขึ้นในซูเปอร์โนวาหรือกิโลโนวาเพื่อความอยู่รอด ในทางกลับกันซึ่งแตกต่างจากไอโซโทปจำนวนมากที่มีครึ่งชีวิตที่วัดได้ในไมโครหรือนาโนวินาทีอันนี้ยาวพอที่จะศึกษาคุณสมบัติของมัน
องค์ประกอบถูกกำหนดโดยจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของพวกเขา แต่ (ไฮโดรเจนนอกเหนือจาก) ก็ต้องการนิวตรอนที่นั่นเพื่อเก็บสิ่งต่าง ๆ ไว้ด้วยกัน องค์ประกอบสามารถมีจำนวนนิวตรอนที่แตกต่างกันการสร้างไอโซโทปที่โดดเด่นด้วยจำนวนโปรตอนและนิวตรอนรวมกัน ดังนั้นอะตอมยูเรเนียมทั้งหมดมี 92 โปรตอนและไอโซโทปใหม่มี 149 นิวตรอนในขณะที่อะตอมยูเรเนียมธรรมชาติของโลกมี 146 หรือ 143
ไอโซโทปบางตัวมีความเสถียรไม่เคยสลายตัวไปยังองค์ประกอบอื่น ๆ เว้นแต่จะถูกบังคับโดยการทิ้งระเบิดด้วยรังสี ยูเรเนียมไม่มีไอโซโทปเสถียร แต่ U-235 และ U-238 ใช้เวลานานมากในการสลายตัวซึ่งส่วนสำคัญของอะตอมเหล่านั้นที่มีอยู่เมื่อโลกเกิดขึ้นในวันนี้พร้อมกับ U-233, U-234 และ U-236 ไอโซโทปอื่น ๆ ทั้งหมดของยูเรเนียมจะต้องผลิตในห้องแล็บและนักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบอย่างช้าๆซึ่งเป็นไปได้ ตอนนี้ในบทความใหม่ทีมที่นำโดย Dr Toshitaka Niwase ขององค์กรวิจัยเร่งความเร็วพลังงานสูงของญี่ปุ่นได้เพิ่ม U-241 ลงในรายการ
ในปี 2021ประกาศจากการผลิตของ U-214 หมายถึงการมาถึงของไอโซโทปยูเรเนียมที่มีนิวตรอนน้อยที่สุดและดังนั้นนิวเคลียสที่เบาที่สุด เช่นเดียวกับไอโซโทปที่ค้นพบใหม่ส่วนใหญ่มันยังมีชีวิตอยู่เพียงเล็กน้อยเท่านั้น ของมันครึ่งชีวิต(เวลาที่ใช้เวลาครึ่งอะตอมในตัวอย่างเพื่อการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี) ประมาณเพียง 0.0005 วินาทีแม้ว่าจะยังคงมีความไม่แน่นอนเกี่ยวกับเรื่องนี้ - มันอาจจะนานถึงสามเท่า
ยูเรเนียม 220 ยังไม่ถูกค้นพบ แต่ด้วยการผลิต 241 ไอโซโทปอื่น ๆ ทุกชนิดจนถึง U-242 ได้ถูกสร้างขึ้นมาแล้ว ในจำนวนนี้ส่วนใหญ่มีครึ่งชีวิตน้อยกว่าหนึ่งวินาทีมักจะน้อยกว่ามากดังนั้นในขณะที่ครึ่งชีวิตของ U-241 ยังคงต้องวัดการประมาณ 40 นาทีทำให้มันอยู่ในช่วงอายุ 28 ปีที่รู้จักกันดี การค้นพบของ U-241 เป็นครั้งแรกสำหรับไอโซโทปในระดับที่หนักกว่าของมาตราส่วนตั้งแต่ปี 1979
เมื่อ U-241 สลายตัวมันจะปล่อยรังสีเบต้าเปลี่ยนหนึ่งในอุปทานของนิวตรอนเป็นโปรตอนและก่อตัว Neptunium-241 ซึ่งจะใช้เวลาประมาณ 14 นาทีก่อนที่จะกลายเป็นพลูโทเนียม -241 ผ่านกระบวนการสลายตัวเดียวกัน
Niwase และผู้เขียนร่วมยิงยูเรเนียม -238 และอนุภาคแพลตตินัม -198 เข้าด้วยกันและผลิตไอโซโทปที่แตกต่างกัน 19 ชนิดของ protactinium, ยูเรเนียม, เนปจูนเนียมและพลูโทเนียม สิบแปดของสิ่งเหล่านี้คุ้นเคย แต่อะตอมของ U-241 ถูกพบในส่วนผสมโดยการเรียงลำดับผลิตภัณฑ์ด้วยน้ำหนัก
ไม่น่าเป็นไปได้ที่ U-241 จะพิสูจน์ว่ามีการใช้งานจริง เรามีวิธีอื่น ๆ ในการสร้างไอโซโทปลูกสาวแล้วและไม่มีใครต้องการแทนที่ไอโซโทปที่ใช้ในแอปพลิเคชันที่มีอยู่ของยูเรเนียมด้วยรุ่นกัมมันตรังสี การใช้แพลตตินัมทำให้กระบวนการผลิตที่มีราคาแพงแม้กระทั่งก่อนที่คุณจะอนุญาตให้เอาต์พุตส่วนใหญ่เป็นไอโซโทปอื่น ๆ อย่างไรก็ตามการตรวจสอบพฤติกรรมของไอโซโทปที่หนักหน่วงสามารถเพิ่มความเข้าใจของเราว่าอะตอมที่อุดมด้วยนิวตรอนทำงานอย่างไร
การศึกษาถูกตีพิมพ์ในจดหมายทบทวนทางกายภาพ-
