Επιλεγμένα

Πυρηνική Φυσική: Στοιχεία για τη θέση «νήσου σταθερότητας» βαρέων στοιχείων παρέχουν νέα ευρήματα έρευνας

Από στις 26 Ιανουαρίου 2021

Η ανακάλυψη ότι το Κοπερνίκιο μπορεί να διασπαστεί σε ένα νέο ισότοπο του Νταρμστάντιου και η παρατήρηση μιας προηγουμένως αθέατης διεγερμένης κατάστασης του Κοπερνίκιου παρέχουν στοιχεία για τη θέση της «νήσου της σταθερότητας».

Θεωρείται ως άγιο δισκοπότηρο της πυρηνικής φυσικής η κατανόηση της σταθερότητας των βαρύτερων στοιχείων του περιοδικού πίνακα. Το πρόβλημα είναι ότι τα στοιχεία αυτά υπάρχουν μόνο στο εργαστήριο και είναι δύσκολο να παραχθούν. Σε ένα πείραμα στο Κέντρο Έρευνας GSI Helmholtz για Βαρέα Ιόντα, στην Γερμανία, ερευνητές έχουν πρόσφατα παρατηρήσει ένα προηγουμένως αθέατο ισότοπο του βαρέως στοιχείου Νταρμστάντιο και μέτρησαν τη διάσπαση μιας διεγερμένης κατάστασης ενός ισοτόπου ενός άλλου βαρέως στοιχείου, του κοπερνίκιου. Τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να προσφέρουν «σημεία στήριξης» για θεωρίες που προβλέπουν τη σταθερότητα αυτών των βαρέων στοιχείων, αναφέρει ο Anton Såmark-Roth, του Πανεπιστημίου Lund, στη Σουηδία, που βοήθησε στην πραγματοποίηση των πειραμάτων.

Η σταθερότητα ενός νουκλιδίου εξαρτάται από το πόσα πρωτόνια (Ζ) και νετρόνια (Ν) περιέχει. Τα περισσότερα στοιχεία με Ζ πάνω από 82 (μόλυβδος) είναι ασταθή, ωστόσο εμφανίζεται μια περιοχή σχετικής σταθερότητας γύρω στο θόριο (Ζ=90) και ουράνιο (Ζ=92). Οι ερευνητές προβλέπουν ότι άλλη μια “νήσος σταθερότητας” υπάρχει για υπερβαρέα στοιχεία – κάπου γύρω στο Ζ=114 – όμως έχουν ακόμη να αποκαλύψουν τη θέση της.

Η ερευνητική ομάδα έκανε τις ανακαλύψεις της ενώ μελετούσε τη διάσπαση ισοτόπων του φλερόβιου, τα οποία δημιουργήθηκαν κτυπώντας ένα στόχο πλουτωνίου με ιόντα ασβεστίου. Στα περάματά τους, φλεβόριο-288 (Ζ=114, Ν=174) διασπάστηκε πρώτα σε κοπερνίκιο-284 (Ζ=112, Ν=172) και στη συνέχεια σε νταρμστάντιο-280 (Ζ=110, Ν=170), ένα προηγουμένως άγνωστου ισοτόπου. Μέτρησαν επίσης μα διεγερμένη κατάσταση του κοπερνίκιου-282, ένα άλλο ισότοπο του κοπερνίκιου. Το κοπερνίκιο-282 είναι ενδιαφέρον επειδή περιέχει ζυγό αριθμό πρωτονίων και νετρονίων και οι ερευνητές δεν είχαν προηγουμενως μετρήσει μα διεγερμένη κατάσταση ενός υπερβαρέως ζυγού-ζυγού πυρήνα, αναφέρει ο Såmark-Roth.

Πηγή: American Physical Society

Περισσότερα στη δημοσίευση: Spectroscopy along Flerovium Decay Chains: Discovery of 280-Ds and an Excited State in 282-Cn. Physical Review Letters.

Κωνσταντίνος Ζώκος

Κωνσταντίνος Ζώκος

Φυσικός, Δάσκαλος Φυσικής