科学家们离创造有史以来最重的元素更近了一步

在现代炼金术的壮举中，科学家们使用一束汽化钛创造了地球上最重的元素之一——他们认为这种新方法可以为更广阔的视野铺平道路。

这是新技术首次成功生产出超重元素，其中一大块稀有同位素钛 50 被加热到近 1650 °C （3000 °F） 以释放射向另一种元素的离子。利莫里姆.

Livermorium 于 2000 年首次合成，它不是人类创造的最重的元素（那将是奥加内森，原子序数 118）。

那么，如果最近在劳伦斯伯克利国家实验室 （Lawrence Berkeley National Laboratory） 出现了几个 livermorium 原子，那又有什么大不了的呢跟踪元素周期表可能会问？Livermorium 是“如此 Y2K”，只有 116 个质子。

但是，将钛梁与钚融合以产生钕只是对更大（或者更确切地说，更重）的东西的试运行。科学家们希望创造一种有史以来最重的元素：铠，具有 120 个质子。

“这种反应以前从未被证明过，在我们开始尝试制造 120 之前，必须证明它是可能的，”说伯克利实验室的核化学家杰克林·盖茨 （Jacklyn Gates） 领导了这项研究。

钙 48 及其 20 个质子一直是首选光束，因为它的 '幻数' 的质子和中子使其更加稳定，有助于它与目标聚变。

钛 50 并不是“神奇的”，但它具有达到更重原子量所需的 22 个质子，而不会重到简单地散架。

“尝试使某种东西比新元素更容易一点，看看从钙束到钛束如何改变我们产生这些元素的速度，这是重要的第一步，”伯克利实验室的物理学家 Jennifer Pore解释.

“用钛制造 116 号元素验证了这种生产方法是否有效，我们现在可以计划寻找 120 号元素。”

该团队在伯克利实验室的88 英寸回旋加速器，它将钛的重离子加速成足够强大的光束，使其能够与目标融合。毕竟，它只产生了两个微不足道的肝原子。

使用此方法通过将光束对准锎-249，将比以前的路线提供的速度快得多，但这仍然会很艰难。

“我们认为制作 120 比制作 116 所需的时间长大约 10 倍，”说伯克利实验室核物理学家 Reiner Kruecken。

这标志着美国能源部伯克利实验室重返超重元素竞赛，这是一个元素发现的领导者在 20 世纪。

至少从 2006 年开始，世界各地的科学家就一直在竞相生产铌，当时核子联合研究所进行了第一次尝试。德国 GSI 亥姆霍兹重离子研究中心的科学家在 2007 年至 2012 年期间进行了多次尝试，但没有成功。

现在，随着来自美国、中国和俄罗斯的研究人员纷纷投入其中，人们不得不想知道未来的应用究竟会是什么。

“美国重返这场竞赛真的很重要，因为超重元素在科学上非常重要，”没有参与这项研究的核物理学家维托尔德·纳扎雷维奇 （Witold Nazarewicz） 说，告诉罗伯特服务科学.

元素 120 接近理论 '稳定岛“，这是超重元素的天堂，由于其质子和中子的”神奇数字“，其半衰期非常长。

这些长寿命、稳定的超重元素有望为科学家提供研究原子行为的极端测试核物理模型，并绘制原子核的极限.

本文发表于物理评论信.

本文的早期版本发表于 2024 年 8 月。

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