Новый способ получения элемента 116
Ученым из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли (Berkeley Lab) при Министерстве энергетики США принадлежит заслуга в открытии 16 из 118 известных элементов. Теперь они завершили первый важный шаг к потенциальному созданию еще одного элемента - element 120.
Сегодня международная команда исследователей, возглавляемая группой тяжелых элементов лаборатории Беркли, объявила, что они создали сверхтяжелый элемент 116 с использованием титановой балки, что является прорывом, который является ключевым шагом на пути к созданию элемента 120. Результат был представлен сегодня на конференции Nuclear Structure 2024; научная статья размещена в онлайн-хранилище arXiv и была отправлена в журнал Physical Review Letters.
"Эта реакция никогда ранее не демонстрировалась, и было важно доказать, что это возможно, прежде чем приступить к нашей попытке получить 120", - сказала Жаклин Гейтс, ученый-ядерщик из лаборатории Беркли, возглавляющей эту работу. "Создание нового элемента - чрезвычайно редкое достижение. Приятно быть частью этого процесса и видеть многообещающий путь вперед".
За 22 дня работы на лабораторном ускорителе тяжелых ионов, 88-дюймовом циклотроне, команда создала два атома 116-го элемента, ливермория. Получение атома 120-го элемента было бы еще более редким явлением, но, судя по скорости, с которой они производили 116-й, это реакция, которую ученые могут разумно искать в течение нескольких лет.
"Нам нужно было, чтобы природа была доброй, и природа была доброй", - сказал Райнер Крюккен, директор отдела ядерных исследований Лаборатории Беркли. "Мы считаем, что на создание 120-го в 10 раз больше времени, чем на создание 116-го. Это нелегко, но сейчас кажется выполнимым".
Если бы элемент 120 был обнаружен, он стал бы самым тяжелым из созданных атомов и занимал бы восьмую строку периодической таблицы Менделеева. Он находится на берегах "острова стабильности", теоретической группы сверхтяжелых элементов с уникальными свойствами.
В то время как открытые к настоящему времени сверхтяжелые элементы распадаются почти мгновенно, правильная комбинация протонов и нейтронов может создать более стабильное ядро, которое сохранится дольше, что даст исследователям больше шансов изучить его. Изучение элементов с экстремальными концентрациями может дать представление о поведении атомов, проверить модели ядерной физики и определить пределы возможностей атомных ядер.
Создание сверхтяжелых элементов
Теоретически рецепт получения сверхтяжелых элементов прост. Вы соединяете два более легких элемента, которые в совокупности дают желаемое количество протонов в конечном атоме. Это простая математика: 1 + 2 = 3.
На практике, конечно, это невероятно сложно. Могут потребоваться триллионы взаимодействий, прежде чем два атома успешно соединятся, и существуют ограничения на то, какие элементы можно разумно превратить в пучок частиц или мишень.
Исследователи выбирают конкретные изотопы, варианты элементов, которые содержат одинаковое количество протонов, но различное количество нейтронов, для своего пучка и мишени. Самой тяжелой мишенью является изотоп калифорния-249, который содержит 98 протонов. (Более тяжелая мишень, например, сделанная из фермия со 100 протонами, распадалась бы слишком быстро). Это означает, что для создания элемента 120 исследователи не могут использовать свой основной пучок кальция-48 с его 20 протонами. Вместо этого им нужен пучок атомов с 22 протонами: титан, который обычно не используется при создании сверхтяжелых элементов.
Специалисты, работающие на 88-дюймовом циклотроне, решили проверить, могут ли они в течение нескольких недель получать достаточно интенсивный пучок изотопа титан-50 и использовать его для получения элемента 116, самого тяжелого элемента, когда-либо созданного в лаборатории Беркли.
До сих пор элементы с 114 по 118 изготавливались только с использованием пучка кальция-48, который обладает особой или "волшебной" конфигурацией нейтронов и протонов, которая помогает ему соединяться с ядрами-мишенями для получения сверхтяжелых элементов. В этой области оставался открытым вопрос о том, возможно ли вообще создать сверхтяжелые элементы вблизи островка стабильности, используя "немагический" луч, такой как титан-50.
"Это был важный первый шаг - попытаться создать что-то немного более простое, чем новый элемент, чтобы увидеть, как переход от кальциевого к титановому сплаву меняет скорость производства этих элементов", - сказала Дженнифер Пор, научный сотрудник группы тяжелых элементов лаборатории Беркли.
"Когда мы пытаемся создать эти невероятно редкие элементы, мы стоим на абсолютном пределе человеческих знаний и понимания, и нет никакой гарантии, что физика будет работать так, как мы ожидаем. Создание элемента 116 из титана подтверждает эффективность этого метода производства, и теперь мы можем планировать поиски элемента 120".
План создания сверхтяжелых элементов на уникальном оборудовании лаборатории Беркли включен в Долгосрочный план развития ядерной науки Консультативного комитета по ядерной науке на 2023 год.
Инженерные достижения
Создание достаточно интенсивного пучка изотопов титана - задача не из легких. Процесс начинается с получения специального куска титана-50, редкого изотопа титана, который составляет около 5% всего титана, находящегося в земле. Этот кусок металла помещается в духовку размером примерно с конечную часть вашего мизинца. Печь нагревает металл до тех пор, пока он не начнет испаряться, подобно газу, выделяющемуся из сухого льда, при температуре около 3000 градусов по Фаренгейту.
Все это происходит в ионном источнике под названием VENUS, сложном сверхпроводящем магните, который действует как бутылка, удерживающая плазму. Свободные электроны вращаются в плазме, набирая энергию под воздействием микроволн и отбивая 12 из 22 электронов титана. После зарядки титан можно перемещать с помощью магнитов и ускорять в 88-дюймовом циклотроне.
"Мы знали, что с этими сильноточными титановыми пучками будет непросто, потому что титан вступает в реакцию со многими газами, а это влияет на источник ионов и стабильность пучка", - сказал Деймон Тодд, физик-ускоритель из лаборатории Беркли и член команды ion source. "Наша новая индукционная печь может поддерживать постоянную температуру в течение нескольких дней, обеспечивая постоянный выход титана и направляя его непосредственно в плазму Венеры, чтобы избежать проблем со стабильностью. Мы чрезвычайно довольны нашим производством пучков".
Каждую секунду около 6 триллионов ионов титана попадают в мишень (плутоний - 116, калифорний - 120), которая тоньше листа бумаги и вращается для рассеивания тепла. Операторы ускорителя настраивают луч таким образом, чтобы получить нужное количество энергии. Слишком мало, и изотопы не соединятся в тяжелый элемент. Слишком много, и титан разнесет ядра в мишени на части.
Когда редкий сверхтяжелый элемент все-таки образуется, он отделяется от остальных частиц с помощью магнитов в газонаполненном сепараторе Berkeley (BGS). BGS передает его в чувствительный кремниевый детектор, известный как SHREC: детектор отдачи сверхтяжелых частиц. SHREC может фиксировать энергию, местоположение и время - информацию, которая позволяет исследователям идентифицировать тяжелый элемент по мере его распада на более легкие частицы.
"Мы абсолютно уверены, что видим элемент 116 и его дочерние частицы", - сказал Гейтс. "Вероятность того, что это статистическая случайность, составляет примерно 1 к 1 триллиону".
Планы на 120
Еще предстоит проделать большую работу, прежде чем исследователи попытаются создать элемент 120. Специалисты на 88-дюймовом циклотроне продолжают работу по подготовке установки к работе с мишенью, изготовленной из калифорния-249, а партнерам из Национальной лаборатории Ок-Риджа потребуется добавить в мишень около 45 миллиграммов калифорнии.
"Мы показали, что у нас есть оборудование, способное выполнить этот проект, и что физика, по-видимому, делает его выполнимым", - сказал Крюкен. "Как только мы установим нашу цель, защиту и инженерные средства управления, мы будем готовы приступить к этому сложному эксперименту".
Точные сроки пока не определены, но исследователи потенциально могут начать эту попытку в 2025 году. После ее начала может потребоваться несколько лет, чтобы обнаружить всего несколько атомов элемента 120, если он вообще появится.
"Мы хотим выяснить пределы атома и периодической таблицы Менделеева", - сказал Гейтс. "Известные нам на данный момент сверхтяжелые элементы живут недостаточно долго, чтобы быть полезными для практических целей, но мы не знаем, что ждет их в будущем. Может быть, это лучшее понимание того, как работает ядро, а может быть, это нечто большее".
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Отправить донат на поддержку проекта "Аномальные новости"
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Белый дом формирует научную группу по изучению НЛО

Добыча кислорода из лунной почвы

Заявления Спилберга о присутствии инопланетян

Как рассмотреть нашу Вселенную

Лаборатория естественной химии у протозвезд

Медицинские системы для Луны и Марса

Министерство обороны скрывает детали об НЛО

Мощный НЛО обнаружен в далекой черной дыре

Наблюдение НЛО в форме гигантской картофелины

Наше представление о календаре майя

Неразгаданные тайны Стоунхенджа

От морского дна до Марса

Сверхмассивные чёрные дыры - крупнейшие колыбели планет

Способ оценки масс новорожденных планет

Стремиться ли к Луне

Суперконтинент сделал из Земли снежный ком

Ученые обновляют план первого контакта

Фильм Спилберга об НЛО основан на достоверных данных

Хронология древних океанов Марса

Черная дыра образовалась раньше своей галактики

Артефакты на фотографии марсохода Кьюриосити

Белый дом опубликовал новые файлы с НЛО

Брифинг НАСА о инопланетной звездной базе

В архивах Ватикана нет записей об НЛО

В куклу вселился призрак собаки

Внутри особняка с привидениями в Денвере

Военные отслеживали антигравитационные технологии

Все cвидетельства путешествий во времени

Инопланетяне уже посещали Землю

НЛО над главным аэропортом Зимбабве

НЛО отслеживается самолетом ВВС США

НЛО пролетел по небу над Индией

Оранжевая сфера повергла рыбака в шок

Пентагон опубликовал 72 новых файла об НЛО

Путешественник во времени времен Второй мировой войны

Режиссер Стивен Спилберг заявляет, что мы не одиноки

Светящийся шар запустил рой загадочных объектов

Существование путешествий во времени

Убедитесь в реальности путешествий во времени

Черный шар засеивает облака дронами

Брифинг НАСА о инопланетной звездной базе на Луне

Где же все черные дыры промежуточной массы

Давно скрытые секреты выходят на свет

Диски, светящиеся шары и картофелина

Древние изменения климата Марса

Замечен всплеск наблюдений красных шаров

Исключение темной энергии из уравнения

Китай и Россия обладают сбитыми НЛО

Конференция по НЛО пройдет в Канаде

Красные карлики пожирают планеты, похожие на Землю

Лунные базы сталкиваются с невидимой угрозой

Новый телескоп может обнаружить 100 000 миров

Окончательная перепись близких звёздных систем

Почему первые галактики прекратили звездообразование

Размытые видеозаписи и никаких фактов

Странное квантовое свойство изолятора будущего

Триллер Стивена Спилберга об НЛО всех покорил

Туристы запечатлели яркий треугольный НЛО

Файлы об НЛО разжигают панику на Земле

Фильм Стивена Спилберга об НЛО бьёт рекорды

Эволюция городской мобильности. Все об электросамокатах

Встреча с инопланетянами в Розуэлле

За кулисами печально известного интервью Груша

Загадочная картофелина над Колорадо

Инопланетный корабль был всего лишь светом

Инопланетян по-прежнему нет

Наблюдения таинственных шаров

Недавно опубликованное досье Пентагона об НЛО

Новое внимание к исчезновению генерал-майора

Новые файлы НЛО могут содержать угрозу безопасности

Последние мгновения перед исчезновением генерала

Правительства скрывают правду об инопланетянах

Прозрачный НЛО искривил пространство

Разоблачитель НЛО заявляет о секретных расходах

Рецензия на фильм Стивена Спилберга

Сообщения о светящихся красных шарах

Странные огни, но мало неопровержимых фактов

США публикуют третью порцию файлов об НЛО

Трамп обнародовал третью порцию файлов об НЛО

Угрожает ли Вере раскрытие НЛО

Шкала сообщений об НЛО, заслуживающих изучения

Большинство американцев верят в НЛО

Вращающиеся диски и светящиеся шары

Время существует не везде

Инопланетяне могут существовать

Инопланетяне на чемпионате мира

Опубликованы новые файлы об НЛО

Официальные лица США приблизились к тайне НЛО

Пентагон опубликовал третью партию файлов об НЛО

Плазменные шары в центре внимания

Появление НЛО над Зимбабве летом 2008 года

Публичное раскрытие администрации Трампа

Пять сообщений правоохранительных органов о НЛО

Светящиеся шары на северо-востоке США

Создали ядерные шаровые молнии в лаборатории

США публикуют третью партию файлов об НЛО

Третья партия файлов об НЛО

Уфологические файлы Пентагона содержат видеозаписи

Фильм, который стоит посмотреть перед Днем раскрытия

Христианство совместимо с концепцией НЛО

Шаровые НЛО над северо-востоком США

Реальные истории, которые легли в основу фильмов ужасов

Артефакт обнаружен на фото марсохода

База инопланетян в районе северного полюса Луны

Восемь инопланетных существ, описанных властями

Грибы на Марсе сделают реголит плодородным

Загадочный водяной лед Меркурия

Замаскированный НЛО направляется к району ранчо Скинуокер

Инвестор ищет возможности, связанные с НЛО

Инопланетяне как никогда близки

Кладезь данных о гравитационных волнах

Марс может помочь нам понять маргинальные экзопланеты

Невероятный научно-фантастический мини-сериал

Новый опрос проливает свет на убеждения американцев

Обнаружена трижды затменная система звёзд

Одержимость Стивена Спилберга инопланетянами

Пилот видел НЛО размером больше авианосца

Правительственные секреты об инопланетянах

Привел ли инцидент в Варгинье к обнаружению инопланетян

Реальные доказательства или мистификация

Светящийся шар завис над городом

Умирающая звезда создала Хрустальный Шар

Величайшее сокрытие информации в истории США

День раскрытия информации хочет, чтобы вы поверили

Доказательство реальности путешествий во времени

Как использовать лунные ресурсы

Миллиарды секретных расходов, скрытых от Конгресса

Многие фильмы Спилберга об инопланетянах глубокие

Многомиллиардный секрет американских военных

Не верьте ажиотажу вокруг искусственного интеллекта

НЛО увеличивает число подписчиков блогеров

Определили физические признаки нашего Сознания

Отвечать на сигналы инопланетян запрещено

План на день, когда инопланетяне вступят в контакт

Почему размер популяции не спасает ее от вымирания

Связи ЦРУ с инопланетными технологиями

Скрытый порядок в многомерной случайности

Странные огни, бесшумные корабли и близкие встречи

США изучали комаров как биологическое оружие

ЦРУ собирает инопланетные технологии

Черные дыры делают экзопланеты непригодными для жизни

Эмили Блант изучала реальные истории о похищениях

Берегитесь Малдеров и Скалли

В файлах об НЛО христиане видят демонов

Внеземная жизнь может ускользать от зондов

Законодатели хотят, чтобы уфо-инсайдеры имели иммунитет

Как Великая пирамида пережила землетрясения

Конгрессмен осуждает препятствия на пути к правде

На острове Пасхи появилась новая статуя

Недалеко от Юпитера наши рой метеоритов

Нужно принять меры по обеспечению прозрачности

Обнаружили сверхземлю у близлежащего красного карлика

Писать письма инопланетянам нестоит

Правительство США вербовало детей-экстрасенсов

Правительству США известно об инопланетянах

Сильно покрасневшие загадочные квазары

Скептик посетил ранчо Скинуокер

Стивен Спилберг вызвал возмущение из-за НЛО

Стремление к раскрытию тайн НЛО

Уфо-инсайдеры штурмуют Капитолийский холм

Участники сообщества конспирологов на Reddit

Экзопланета размером с Сатурн и земной температурой

Адские планеты более распространены, чем экзоземли

Вот 15 лучших фильмов об НЛО

Встречи с инопланетянами. Факт или вымысел

Жанна д’Арк - девушка, которая определила будущее мира

Жуткий НЛО замечен в Бразилии

Инопланетяне - самозванцы

Испытали управляемый снаряд для рельсотрона

Как инопланетянам достичь Земли

Картина доказывает, что путешествия во времени реальны

Кристаллы пространства и времени

Людей отправляют в Ад чаще, чем в Рай

Обреченные экспедиции - почва для теорий заговора

Они прилетели из чужих миров

Откуда Земля получила фосфор и азот

Под водами озера Шамплейн скрывается чудовище

Правительству США известно о расах инопланетян

Решение проблемы Кардашева

Секретные программы обратного инжиниринга НЛО

Сотрудник ЦРУ рассекретил сеть инопланетных хабов

Что бы почитать про НЛО

Грузовики с КМУ от «Грузовик-ДВ»

Администрация Байдена стреляла ракетами по шарам

Архиепархия Вашингтона разошлась во мнениях о НЛО

Все предсказания Ванги на 2026 год

Наверх
Яндекс.Метрика