Физиците току-що откриха най-леката известна форма на уран и тя има уникално поведение

(IncrediVFX/iStock/Getty Images)

Учените са открили нов вид уран това е най-лекият известен някога. Откритието може да разкрие повече за странна алфа частица, която се изхвърля от определени радиоактивни елементи, докато се разпадат.

Новооткритият уран, наречен уран-214, е изотоп или вариант на елемента с 30 неутрона повече от протони, един неутрон по-малко от следващия най-лек известен изотоп на уран. Тъй като неутроните имат маса, уран-214 е много по-лек от по-често срещаните уранови изотопи, включително уран-235, който се използва в ядрени реактори и има 51 допълнителни неутрона.

Този новооткрит изотоп не само е по-лек от другите, но също така показа уникално поведение по време на разпада си. Като такива, новите открития ще помогнат на учените да разберат по-добре процеса на радиоактивно разпадане, известен като алфа разпад, при който атомно ядро губи група от два протона и два неутрона - общо наричани алфа частица.

Въпреки че учените знаят, че алфа разпадът води до изхвърляне на тази алфа частица, след един век на изследване, те все още не знаят точните подробности за това как се образува алфа частицата, преди да бъде изхвърлена.

Свързани: Елементарно, скъпа моя: 8 елемента, за които никога не сте чували

Изследователите създадоха новия изотоп на уран в Изследователския център за тежки йони в Ланджоу, Китай. Там те осветиха с лъч аргон мишена, направена от волфрам вътре в машина, наречена напълнен с газ сепаратор на отката - в този случай спектрометър за тежки атоми и ядрена структура или SHANS. Като насочват лазер към волфрама, изследователите ефективно добавят протони и неутрони към материала, за да създадат уран.

Новият изотоп на уран-214 има период на полуразпад от само половин милисекунда, което означава, че това е времето, необходимо на половината от радиоактивната проба да се разпадне. Най-често срещаният изотоп на урана - наречен уран-238 - има период на полуразпад от около 4,5 милиарда години, което е приблизително на възрастта на Земята.

Като внимателно наблюдаваха как се разпадат изотопите, учените успяха да проучат силната ядрена сила - една от четири фундаментални сили които държат материята заедно - действайки върху частите на алфа частиците - неутроните и протоните - на повърхността на урана.

Те откриха, че протонът и неутронът във всяка алфа частица си взаимодействат много по-силно, отколкото в изотопите и други елементи с подобен брой протони и неутрони, които са били изследвани преди това.

Това вероятно се дължи на специфичния брой неутрони в ядрото на уран-214, казаха изследователите. Новият изотоп има 122 неутрона, близо до „магическото неутронно число“ от 126, което е особено стабилно поради конфигурацията на неутроните в пълни комплекти или черупки.

С тази конфигурация за учените е по-лесно да изчислят силното силово взаимодействие между протоните и неутроните. Това прави тези изотопи особено интересни за учените, тъй като изучаването на тези взаимодействия може да разкрие характеристики, свързани с ядрената структура и процеса на разпадане, каза водещият автор на изследването Джиюан Джан, физик от Китайската академия на науките.

Учените подозират, че това протон-неутронно взаимодействие може да бъде дори по-силно по-тежки радиоактивни елементи като изотопи на плутоний и нептуний. Тези елементи имат малко повече протони и конфигурацията на техните орбити предполага, че те биха могли да имат дори по-силни взаимодействия от изотопите на урана.

Учените биха искали да изследват други елементарни изотопи близо до магическото неутронно число; обаче, тъй като такива елементи имат още по-кратък полуживот, ще са необходими още по-чувствителни детектори и по-мощни лъчи.

Новите открития бяха публикувани на 14 април в списанието Писма за физически преглед .

Свързано съдържание:

Нобелова награда за химия: 1901 г. до днес

5 ежедневни неща, които са радиоактивни

8 начина, по които можете да видите теорията на относителността на Айнщайн в реалния живот

Тази статия е публикувана първоначално от Наука на живо . Прочетете оригинална статия тук .

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.