科學家們離創(chuàng)造有史以來最重的元素更近了一步

在現(xiàn)代煉金術的壯舉中，科學家們使用一束汽化鈦創(chuàng)造了地球上最重的元素之一——他們認為這種新方法可以為更廣闊的視野鋪平道路。

這是新技術首次成功生產(chǎn)出超重元素，其中一大塊稀有同位素鈦 50 被加熱到近 1650 °C （3000 °F） 以釋放射向另一種元素的離子。利莫里姆.

Livermorium 于 2000 年首次合成，它不是人類創(chuàng)造的最重的元素（那將是奧加內森，原子序數(shù) 118）。

那么，如果最近在勞倫斯伯克利國家實驗室 （Lawrence Berkeley National Laboratory） 出現(xiàn)了幾個 livermorium 原子，那又有什么大不了的呢跟蹤元素周期表可能會問？Livermorium 是“如此 Y2K”，只有 116 個質子。

但是，將鈦梁與钚融合以產(chǎn)生釹只是對更大（或者更確切地說，更重）的東西的試運行。科學家們希望創(chuàng)造一種有史以來最重的元素：鎧，具有 120 個質子。

“這種反應以前從未被證明過，在我們開始嘗試制造 120 之前，必須證明它是可能的，”說伯克利實驗室的核化學家杰克林·蓋茨 （Jacklyn Gates） 領導了這項研究。

鈣 48 及其 20 個質子一直是首選光束，因為它的 '幻數(shù)' 的質子和中子使其更加穩(wěn)定，有助于它與目標聚變。

鈦 50 并不是“神奇的”，但它具有達到更重原子量所需的 22 個質子，而不會重到簡單地散架。

“嘗試使某種東西比新元素更容易一點，看看從鈣束到鈦束如何改變我們產(chǎn)生這些元素的速度，這是重要的第一步，”伯克利實驗室的物理學家 Jennifer Pore解釋.

“用鈦制造 116 號元素驗證了這種生產(chǎn)方法是否有效，我們現(xiàn)在可以計劃尋找 120 號元素?！?/p>

該團隊在伯克利實驗室的88 英寸回旋加速器，它將鈦的重離子加速成足夠強大的光束，使其能夠與目標融合。畢竟，它只產(chǎn)生了兩個微不足道的肝原子。

使用此方法通過將光束對準锎-249，將比以前的路線提供的速度快得多，但這仍然會很艱難。

“我們認為制作 120 比制作 116 所需的時間長大約 10 倍，”說伯克利實驗室核物理學家 Reiner Kruecken。

這標志著美國能源部伯克利實驗室重返超重元素競賽，這是一個元素發(fā)現(xiàn)的領導者在 20 世紀。

至少從 2006 年開始，世界各地的科學家就一直在競相生產(chǎn)鈮，當時核子聯(lián)合研究所進行了第一次嘗試。德國 GSI 亥姆霍茲重離子研究中心的科學家在 2007 年至 2012 年期間進行了多次嘗試，但沒有成功。

現(xiàn)在，隨著來自美國、中國和俄羅斯的研究人員紛紛投入其中，人們不得不想知道未來的應用究竟會是什么。

“美國重返這場競賽真的很重要，因為超重元素在科學上非常重要，”沒有參與這項研究的核物理學家維托爾德·納扎雷維奇 （Witold Nazarewicz） 說，告訴羅伯特服務科學.

元素 120 接近理論 '穩(wěn)定島“，這是超重元素的天堂，由于其質子和中子的”神奇數(shù)字“，其半衰期非常長。

這些長壽命、穩(wěn)定的超重元素有望為科學家提供研究原子行為的極端測試核物理模型，并繪制原子核的極限.

本文發(fā)表于物理評論信.

本文的早期版本發(fā)表于 2024 年 8 月。

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