Przejdź do treści

Wkrótce mogą zostać wytworzone nowe, superciężkie izotopy

Spis treści

Jakie są szanse wytworzenia nowych izotopów pierwiastków superciężkich? Badacze – w tym Polacy – zaprezentowali najbardziej obiecujące kanały produkcji szerokiej gamy izotopów o liczbie atomowej od 112 do 118.

Obliczenia wykonane przez polskich naukowców we współpracy z grupą uczonych z Dubnej (Rosja) pozwalają przewidywać z niedostępną dotąd dokładnością szanse wytworzenia nowych izotopów pierwiastków superciężkich. Naukowcy zaprezentowali najbardziej obiecujące kanały produkcji szerokiej gamy izotopów o liczbie atomowej od 112 do 118 w różnych konfiguracjach zderzeń jądrowych prowadzących do ich powstania. Przewidywania potwierdzają ze znakomitą zgodnością dane eksperymentalne dostępne dla procesów już przebadanych.

Superciężkie izotopy

W pracy w „Physics Letters B” międzynarodowy zespół naukowców zaprezentował nowe, niezwykle bogate i obiecujące wyniki przewidywań dla prawdopodobieństw (przekrojów czynnych) produkcji izotopów najcięższych pierwiastków o liczbach atomowych od 112 do 118. Obliczenia zostały przeprowadzone dla procesów fuzji indukowanej pociskami jądrowymi wapnia Ca-48 zgodnie z planami przyszłych eksperymentów.

Polscy naukowcy – prof. Michał Kowal, kierownik Zakładu Fizyki Teoretycznej Narodowego Centrum Badań Jądrowych i dr Piotr Jachimowicz z Uniwersytetu Zielonogórskiego – dostarczyli wyniki swoich rachunków uwzględniających nie brane do tej pory efekty, a mające ogromny wpływ na dokładność ostatecznie otrzymywanych wyników.

Aby uzyskać swój wynik, badacze posłużyli się metodą statystyczną, generując miliony stanów nad stanem podstawowym i tzw. punktem siodłowym. Metodę i wyniki opisali szczegółowo w równolegle skierowanej do publikacji pracy.

– Mając te wyniki można było dość prosto policzyć prawdopodobieństwo przetrwania jąder wytworzonych w wyniku konkretnego zderzenia pocisku i odpowiednio dobranej tarczy – opowiada prof. Kowal. – Po prostu, korzystając z podstawowej definicji prawdopodobieństwa przetrwania jądra złożonego, właściwie bez stosowania przybliżeń, oszacowaliśmy współzawodnictwo rozszczepienia z rożnymi innymi kanałami rozpadu – dodaje.

Przewidywania potwierdzone w eksperymentach

Badając stabilność i analizując możliwe kanały rozpadu tworzonych jąder, badacze uwzględnili zarówno rozpady poprzez emisję neutronów, jak i protonów oraz cząstek alfa.

Wyniki zaprezentowane w pracy bardzo dobrze zgadzają się z danymi uzyskanymi w przeprowadzonych już eksperymentach. Jednocześnie autorzy wskazują na najbardziej obiecujące kanały produkcji nowych, nie wytwarzanych dotąd izotopów, które mogłyby być wykorzystane w przyszłych planowanych eksperymentach. „Rewelacyjna zgodność z istniejącymi funkcjami wzbudzania (prawdopodobieństwami syntezy jąder superciężkich) pozwala mieć zaufanie do zaprezentowanych prognoz i przewidywań” – zaznaczono w komunikacie NCBJ.

Szczególnie obiecujące dla niektórych kombinacji tarcza-pocisk okazują się być kanały z emisją jednego protonu lub jednej cząstki alfa. „Ten wynik jest intrygujący, gdyż może prowadzić do zupełnie nowych, nieznanych dziś izotopów jąder superciężkich. Ponieważ zaproponowane kanały reakcji nie są nadmiernie egzotyczne, a raczej łatwo dostępne w eksperymencie, już wkrótce okaże się czy przewidywania uczonych co do możliwości produkcji tych nowych wyjątkowo ciężkich izotopów się potwierdzą” – czytamy w informacji z instytutu.

Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl, fot. JINR. Na zdjęciu Cyklotron DC-280 w Laboratorium Flerowa – Fabryce Superciężkich Pierwiastków w Zjednoczonym Instytucie Badań Jądrowych w Dubnej. 

Udostępnij:

lub:

Podobne artykuły

foton

Naukowcy opisali kształt pojedynczego fotonu

Przyznano Nagrodę Nobla 2024 z fizyki

Nagroda Nobla z fizyki. „Należałoby nagradzać inteligencję wrodzoną, a nie sztuczną”

Wyróżnione artykuły

Popularne artykuły