2009年9月24日
科学家们美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室已经能够确认在俄罗斯一群群体后十年的超变元素114的生产,在杜拜核查核研究所,首先宣称要做。搜索114长期以来一直是核科学希望的关键部分 - 对于稳定性岛屿。欧洲杯线上买球
负责人Heino Nitsche重元素核和放射化学集团在伯克利实验室的核科学部门(NSD)和加州大学伯克利分校的化学教授,和肯•Gregorich NSD高级职员科学家,带领团队独立消息来源的证实新元欧洲杯线上买球素的生产,由Dubna充气反冲分离器小组首次发表。
使用伯克利实验室的88英寸回旋加速器的仪器在伯克利实验室的88英寸回旋加速器中,能够确认组件114的两个单独核的产生,每个单独的同位素具有114个质子,但不同数量的中子,并且每次腐烂都是单独的途径。
“通过验证元素114的生产,我们已经删除了关于杜巴纳集团索赔的有效性的任何疑虑,”Nitsche说。“这证明了最有趣的超变元素实际上可以在实验室中制作。”
元素114的验证报告于在线提供的物理评论信中,该文章中用于http://link.apt.org/doi/10.1103/physreflett.103.132502的订阅者。除了Nitsche和Gregorich之外,伯克利实验室团队还包括Liv Stavestra,现在在挪威Kjeller的能源技术研究所;伯克利实验室博士后译文JanDvorák;和UC研究生Mitch Andre Garcia,Irena Dragojevic和Paul Ellison,来自UC Berkeley Postdoctoral Suldoctoral ZuzanaDvoráková的实验室支持。
超重的领域
比铀重的元素,92号元素——原子序数是指原子核中的质子数——具有放射性,并且在比地球年龄短的时间内衰变;因此,它们在自然界中是找不到的(尽管有时可以在铀矿中找到瞬态镎和钚的痕迹)。在核反应堆和核爆炸中原子序数较低的元素,在加速器中原子序数较高的元素,都是人工合成的,通常衰变非常迅速,在几秒或几分之一秒内即可完成。
从20世纪50年代末开始,在布鲁克霍夫和华丽·沃拉夫 - 戈德赫德(Gerrude Scharff-Goldhaber)包括最近搬到Berkeley的Wloodyslaw Swiatecki,并且是Berkeley Lab的NSD的退休成员,计算出具有某些质子和中子组合的过度元素,在壳中排列核心将相对稳定,最终达到“稳定性岛屿”,其中它们的寿命可以在几分钟或甚至是一些乐观主义者在数百万的时间内进行测量。早期模型表明,具有114个质子和184个中子的元素可能是如此稳定的元素。Longtime Berkeley Lab核化学家Glenn Seaborg,原子能委员会主席,鼓励用必要的“魔号”来搜索核心的必要的“魔号”。
格里高利奇说:“自20世纪60年代以来,人们一直梦想有超重元素。”但像杜布纳小组声称的产生114的重要结果这么长时间没有得到证实,这是不寻常的。科学家们开始怀疑超重元素是否真的存在。”
为了创造一个超重的原子核,需要将一种原子射向由另一种原子构成的目标;抛射核和靶核中的质子总数必须至少等于采石场的质子总数。确认杜布纳的结果意味着要将一束由48Ca离子(原子核有20个质子和28个中子的钙离子)组成的光束对准一个包含242Pu的目标,而钚同位素有94个质子和148个中子。88英寸回旋加速器的多功能高级电子回旋共振离子源很容易产生一束高电荷的钙离子,这些原子缺少11个电子,然后88英寸回旋加速器将它们加速到所需的能量。
将四个氧化钚靶段安装在直径的车轮9.5厘米(约4英寸)上,其旋转12至14次,以在回旋光束的轰击下散热。
“钚的管理是出了名的困难,”尼切说,“每个小组的目标都不一样,但长期的经验让我们在伯克利对这个过程有了全面的了解。”(伯克利实验室和加州大学伯克利分校的经验尤其丰富——尤其是格伦·西博格在1941年初就在这里发现了钚。)
当射弹和目标核在目标中互动时,许多不同种类的核反应产品飞出后面。因为过度元素的核心是稀有和短暂的,杜拜集团和伯克利组都使用膨胀的分离器,其中稀释气体和调谐磁场扫除了梁靶碰撞的大量碎片,理想地离开只有化合物核,具有所需的质量才能到达探测器。在使用放射性靶之前,必须改变伯克利煤气填充的隔膜以进行放射性填料。
格里高利希说,总而言之,“88英寸回旋加速器的高光束强度,加上BGS的有效背景抑制,使我们能够寻找具有非常小的横截面的核反应产物——也就是说,产生的可能性非常低。以114号元素为例,在几乎连续进行的8天实验中,结果只有两个原子核。”
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