作者小格伦·罗伯茨
劳伦斯·伯克利国家实验室 詹妮弗·波尔是伯克利实验室的项目科学家，她领导了详细描述门捷列夫-244发现的研究，在这张2018年的照片中，她操作伯克利实验室88英寸回旋加速器的伯克利充气分离器真空控制器
学分:玛丽莲·萨金特/伯克利实验室 在劳伦斯·伯克利国家实验室(伯克利实验室)工作的一组科学家发现了一种新形式的人造元素门捷列夫
新创造的同位素门捷列夫-244是门捷列夫的第17种也是最轻的形式，是元素周期表中的101号元素
门捷列夫最早是由伯克利实验室的科学家在1955年创造的(见相关视频)，是伯克利实验室科学家发现或帮助发现的16种其他元素之一
同位素是一种元素，其原子核中的中子(不带电荷的粒子)比其他元素多或少
在最新的发现中，该团队使用伯克利实验室的88英寸回旋加速器来制造门捷列夫-244，该回旋加速器可以加速目标上强大的带电粒子束，从而产生更重元素的原子
回旋加速器是一种粒子加速器，由与实验室同名的欧内斯特·奥发明
劳伦斯，1930年
伯克利实验室领导的团队现在已经发现了17种门捷列夫同位素中的12种，并总共发现了640种同位素——约为所有已知同位素的五分之一，是迄今为止单个机构发现的最高数量
2019年末，已知的同位素有3308种
这项新的同位素发现是自2010年以来由伯克利实验室领导的团队首次发现的
“发现门捷列夫的这种新同位素很有挑战性，因为所有相邻的门捷列夫同位素都有非常相似的衰变性质，”詹妮弗·波尔说，她是伯克利实验室的项目科学家，领导了详细说明这种同位素发现的研究
α衰变描述了像门捷列夫这样的放射性元素随时间分解成更轻元素的过程
总的来说，研究小组为这项研究测量了门捷列夫-244的10个原子的性质，这项研究发表在今天的《物理评论快报》杂志上
“每种同位素都代表了质子和中子的独特组合，”波尔说
“当一种新的同位素被发现时，质子(带正电的粒子)和中子的特殊组合从未被观测到
对这些极端组合的研究对我们理解所有核物质至关重要
" 伯克利实验室88英寸回旋加速器的菲奥娜仪器是证实门捷列夫-244发现的关键
学分:玛丽莲·萨金特/伯克利实验室 除了发现新的同位素外，研究小组的工作还为一种衰变过程提供了第一个直接证据，这种衰变过程涉及元素berkelium的同位素
该团队包括来自加州大学伯克利分校、劳伦斯·利弗莫尔国家实验室、圣何塞州立大学和瑞典隆德大学的科学家
研究人员发现证据表明门捷列夫-244有两条独立的衰变链，每条衰变链导致不同的半衰期:0
4秒和6秒，基于原子核中粒子的不同能量配置
半衰期是指当放射性元素的原子核衰变为其他更轻的原子核时，其原子数量减少一半所需的时间
在同一项研究的另一项测量中，研究人员发现了元素berkelium的同位素berkelium-236转化为镅-232(一种稍轻的同位素)的α衰变过程的第一个证据
伯克利实验室领导的团队于1949年发现了伯克利
同位素发现的核心是88英寸回旋加速器上的一种仪器，名为FIONA，或用于识别核素A
FIONA中的“A”代表元素的质量数，即原子核中质子(带正电荷的粒子)和中子(不带电荷的粒子)的总数。
新同位素的质量数是244
“我们在这项发现中最重要的工具是FIONA，”波尔说，他也是协助FIONA测试和启动的团队的一员
菲奥娜精确测量了新同位素的质量数
伯克利实验室核科学部主任芭芭拉·雅克说:“我们建造菲奥娜是为了实现像这样的发现，看到这种仪器大步向前是令人兴奋的
" 密歇根州立大学的杰出教授迈克尔·托恩森正在休假担任美国物理学会的主编，他保留了一份同位素发现清单，并指出在过去几年里，新的同位素清单比通常的要少
门捷列夫-244的制作:在这段视频中，伯克利实验室项目科学家詹妮弗·波尔描述了在伯克利实验室88英寸回旋加速器工作的科学家如何创造并证实了一种新同位素门捷列夫-244的发现
门捷列夫是一种人工元素，1955年由伯克利实验室的一个小组首次发现，从那以后，这种元素的十几个变种被称为同位素，已经被发现
学分:玛丽莲·萨金特/伯克利实验室 “同位素的发现是周期性的，依赖于新的加速器和实验设备开发的重大进展，”他说
伯克利实验室的菲奥娜和稀有同位素束设施(FRIB)，美国
S
密歇根州立大学能源部正在开发的用户设施是美国不同类型新同位素“具有巨大发现潜力”的独特能力
S
他指出
为了确保FIONA的测量是准确的，研究小组首先测量了已知门捷列夫同位素的衰变性质和质量数，包括门捷列夫-247、门捷列夫-246和门捷列夫-245
“一旦我们确信我们精通这些轻门捷列夫同位素的特性，我们就试图通过实验来发现以前没有观察到的门捷列夫-244同位素，”波尔说
“如果没有直接证实我们已经产生了一种质量数为244的同位素，就很难理清结果并证明这一发现
" 为了创造这种奇特的同位素——即使是已知最轻的门捷列夫铀也比天然铀重——科学家们在88英寸回旋加速器上产生了一束含有氩同位素氩-40带电粒子的部分粒子束，并将该束指向由铋同位素铋-209组成的薄箔靶
在这些实验中，偶尔高能粒子束中的一个原子核会直接撞击并与目标箔中的一个原子核融合，产生一个更重元素的单个原子
对于半衰期非常短的同位素来说，在原子衰变为其他东西之前，对其进行测量是一场竞赛
伯克利的88英寸回旋加速器在费欧娜的上游有另一个工具，叫做伯克利充气分离器
分离器有助于拉出相关原子，这些原子可以通过FIONA快速、详细地单独测量
波尔说，研究人员可能会用其他仪器对门捷列夫-244进行其他研究，试图了解更多关于它的结构
现在菲奥娜已经证明了它在同位素发现中的价值，伯克利实验室的研究人员正把目光投向其他新的同位素
“我们已经计划沿着其他同位素链进行类似的研究，以发现新的同位素，”波尔说
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