Úterý, Leden 16

Další úspěch fyziků v syntéze supertěžkých prvků

Jaderní fyzikové se snaží proniknout do nejhlubšího nitra hmoty. Jednou z Velkých otázek této vědy je stabilita určité skupiny supertěžkých prvků, které jsou podle teorie schopny dlouhodobé existence.
Jaderní fyzikové se snaží proniknout do nejhlubšího nitra hmoty. Jednou z Velkých otázek této vědy je stabilita určité skupiny supertěžkých prvků, které jsou podle teorie schopny dlouhodobé existence.

Šest nových izotopů supertěžkých prvků se jaderným chemikům podařilo získat v Národní laboratoři Lawrence Berkeleyho (USA). Pro vědce to znamená další úspěch na cestě k „ostrůvku stability“ – supertěžkým jádrům, která jsou podle teoretiků stabilní a schopna dlouhodobé existence.

Výzkumníci v čele s profesorem Heinem Nitschem pozorovali rozpad 114. prvku periodické tabulky, který byl poprvé získán ruskými fyziky ze Spojeného ústavu jaderného výzkumu v Dubně před 10 lety.

V září letošního roku experimentální syntézu tohoto prvku, který zatím nemá vlastní název, zopakovali badatelé v Berkeley – na kruhovém urychlovači ostřelovali plutoniový terč ionty vápníku. Takto vytvořená jádra 114. prvku žila zlomky vteřiny a pak se rozpadla na jádra menší.

Fyzici sledovali rozpadové řady, ve kterých se vyskytly nové, dříve neznámé izotopy supertěžkých jader, například rutherfordia, seaborgia, hassia, darmstadtia a copernicia, tj. prvků s protonovými čísly 104, 106, 108, 110 a 112 a neutronovými čísly 161, 163, 165, 167, 169.

Na Zemi se v přírodě prvky, těžší uranu, který má protonové číslo 92, podle dosavadních znalostí nevyskytují, neboť všechny jsou radioaktivní s krátkým poločasem rozpadu a jejich jádra už zanikla za více než čtyři miliardy pozemských dějin. Uměle lze takové atomy připravit na speciálních jaderných reaktorech a urychlovačích pomocí srážek jader jiných prvků, například plutonia, které využili američtí fyzikové.

Z fyzikální teorie atomového jádra však vyplývá, že, ač jádra těžší uranu jsou víc a víc nestabilní, existuje okolo protonového čísla 118 takzvaný ostrov stability – několik izotopů, které mohou být výrazně životaschopnější, než ty, které leží mezi ostrovem a uranem. Podle výpočtů by některá měla existovat až měsíce. Někteří vědci razí dokonce hypotézu, podle které některá supertěžká jádra jsou stabilní po milióny let. Z českých vědců se tímto problémem zabýval jaderný chemik Jaromír Malý, který své experimenty však nedovedl do konce.

Hledání nových těžkých prvků s delší dobou života není jen badatelskou hrou, přináší mnoho užitečných aplikací, uveďme například nové metody přípravy radioaktivních izotopů pro lékařské a výzkumné účely a velké množství technických znalostí o chování radioaktivních prvků, které lze použít v průmyslové výrobě.

Zdroj: Science News

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *