Физики создали новую версию плутония

• 14.10.2024, 17:16

Это поможет разобраться с «магическими числами».

Ученые из Института современной физики Китайской академии наук создали новый изотоп плутония, плутоний-227. Это открытие имеет большое значение для ядерной физики, особенно в отношении трансурановых химических элементов, которые находятся за ураном в периодической таблице химических элементов, пишет Interesting Engineering (перевод — «Фокус»).

Плутоний представляет собой искусственно созданный химический элемент, который имеет порядковый номер 94 в периодической таблице химических элементов. Это тяжелый радиоактивный металл, который используют при создании ядерного оружия и создания топлива для ядерных реакторов. Плутоний получают из изотопа урана — уран-238. Изотопом называют разновидность атомов и ядер химических элементов, которые имеют разное количество нейтронов и протонов.

У плутония есть изотопы от плутония-228 до плутония-247, но самыми известными являются изотопы плутоний-238 и плутоний-239. Теперь же китайские физики объявили о том, что они успешно синтезировали новый изотоп — плутоний-227. Это первый изотоп плутония открытый китайскими учеными.

Плутоний-227 является уникальным изотопом, ведь это разновидность плутония с большим дефицитом нейтронов. Для создания этого изотопа физики использовали реакцию термоядерного испарения. Новое открытие было основано на предыдущем исследовании физиков изотопов нептуния.

Открытие плутония-227 предоставляет платформу для исследования так называемых «магических чисел» в ядерной физике. Эти числа, включая 2, 8, 20, 28, 50, 82 и 126, представляют собой определенные количества протонов и нейтронов, которые придают ядру повышенную стабильность. Проще говоря, это похоже на строительство из блоков, где определенные комбинации создают более стабильную структуру. Синтез плутония-227 предлагает способ изучить этот вопрос и лучше понять стабильность химических элементов, расположенных за ураном в периодической таблице.

Сначала физики проанализировали девять цепочек распада плутония-227, чтобы подтвердить открытие нового изотопа. Затем ученые измерили энергию альфа-частицы и период полураспада плутония-227, которые составили около 8191 килоэлектронвольт и 0,78 секунд соответственно.

Одним из способов распада плутония-227 является выход альфа-частиц, которые по сути являются ядрами гелия, состоящими из двух протонов и двух нейтронов. Физики измерили энергию этих альфа-частиц и определила период полураспада изотопа, то есть время, необходимое для распада половины атомов плутония-227.

Напоминаем, что у плутония нет стабильных изотопов и самым долгоживущим является плутоний-244.