隆德大学 信用:Pixabay/CC0公共域 早在20世纪60年代,就有关于超重元素可能存在的理论被引入
它们寿命最长的原子核可能会产生一个所谓的“稳定岛”,远远超过铀元素
然而,由隆德大学核物理学家领导的一项新研究表明,一份有50年历史的核物理宣言现在必须修订
自然界中发现的最重元素是铀,其原子核中含有92个质子和146个中子
由于带正电荷的质子数量增加,较重元素的原子核变得越来越不稳定
因此,它们衰变得越来越快,通常在几分之一秒内
然而,质子和中子的“神奇”组合可能导致元素寿命迅速增加
对于元素周期表中原子序数为114的氟罗维姆来说,人们早就预测到了这样一个“神奇”的质子数
在20世纪60年代后期,隆德物理学家斯文-格斯塔·尼尔松等人提出了一个理论,认为这样一个稳定的岛应该存在于当时仍未被发现的元素114周围
“这是核物理中的圣杯
隆德大学核物理博士生安东·索马克-罗斯说:“许多人梦想着发现像长寿甚至稳定的超重元素这样的奇特的东西。”
受尼尔松理论的启发,研究人员详细研究了弗勒罗维姆元素,并取得了突破性的发现
这项实验是由隆德大学教授德克·鲁道夫领导的国际研究小组进行的
在位于德国达姆施塔特的粒子加速器设施GSI亥姆霍兹森弗隆的研究项目FAIR Phase-0的框架内,高达61,018 (6,000,000,000,000,000,000)个钙-48原子核被加速到光速的10%
他们轰击了一层稀有钚-244薄膜,通过原子核聚变,可以一次产生一个原子
在长达18天的实验中,研究小组随后在隆德专门开发的探测装置中记录了几十个弗勒维核的放射性衰变
通过对腐烂碎片的精确分析和它们被释放的时间,研究小组可以识别出新的腐枝
结果表明,这些与元素先前预测的“神奇”属性不一致
通过在一个被新的锗探测器包围的真空室内的硅探测器系统,荧光核及其衰变产物的能量和到达时间,即
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记录了α粒子、电子或裂变产物,以及x光和伽马射线
学分:A
隆德大学圣马克-罗斯分校 来自UNILAC加速器的钙束穿过图像左侧可见的束线到达目标区域(图像中心),在此处发生了核聚变,从而产生了氟罗维姆
然后,核反应产物和未反应的钙束穿过右边红色可见的磁铁,从而将弗洛维核与所有其他粒子隔离开来
然后细菌进入分离器末端的检测装置
信用:G
奥托,GSI/博览会 “当实验开始时,围绕我们实验装置的所有技术都正常工作,我们对此感到非常高兴
最重要的是,能够实时跟踪控制室中几个原子核的衰变是非常令人兴奋的,”隆德大学核物理博士后丹尼尔·考克斯说
发表在研究杂志《物理评论快报》上的新结果将对科学有相当大的用处
研究界可以关注其他尚未发现的元素,而不是寻找元素114周围的稳定岛
“这是一个要求很高但当然非常成功的实验
现在我们知道了,我们可以从元素114开始,转而看看元素120,它还没有被发现
现在,通往稳定之岛的航行将会走上一条新的道路,”安东·索马克-罗斯总结道
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