这一突破使科学家们更接近于创造有史以来最重的元素

在现代炼金术的一项壮举中,科学家们使用一束蒸发的钛来制造地球上最重的元素之一——他们认为这种新方法可以为更重的地平线铺平道路。

这是这项新技术首次成功产生超重元素——其中一大块稀有同位素钛-50被加热到近1650°C(3000°F)以释放出射向另一个元素的离子。利弗莫里姆.

Livermorium 是在 2000 年首次合成的,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)出现了几个肝原子,那有什么大不了的呢——那些跟踪元素周期表可能会问?Livermorium 是“So Y2K”,只有 116 个质子。

但是,将钛束与钚融合以产生肝藻只是对更大(或者更确切地说,更重)物体的试运行。科学家们希望创造出一种有史以来最重的元素:乌比尼铵,有 120 个质子。

研究人员将钛和钚的同位素融合在一起,制成元素116。(珍妮·努斯/伯克利实验室)

“这种反应以前从未被证明过,在开始我们尝试制造120之前,必须证明这是可能的,”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。

Calcium-48 及其 20 个质子一直是首选的光束,因为它的”幻数质子和中子的“使其更加稳定,帮助它与目标融合。

钛-50不是“魔术”,但它具有达到那些较重原子量所需的22个质子,而不会太重以至于简单地散架。

“这是重要的第一步,试图使某些东西比新元素更容易一些,以了解从钙束到钛束如何改变我们产生这些元素的速率,”来自伯克利实验室的物理学家Jennifer Pore解释.

“用钛制造元素 116 验证了这种生产方法有效,我们现在可以计划寻找元素 120。”

该团队在伯克利实验室花了 22 天的时间进行操作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以与其目标融合。在这一切之后,它只产生了两个可怜的肝原子。

研究人员希望将钛和锑的同位素融合在一起,制成元素120。(珍妮·努斯/伯克利实验室)

使用这种方法创建 unbinilium,通过将光束对准锑-249,将比以前的路线快得多,但这仍然是一个艰巨的任务。

“我们认为制造 120 比制造 116 需要大约 10 倍的时间,”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,该实验室是元素发现的领导者在20世纪。

至少自 2006 年以来,世界各地的科学家一直在竞相生产 unbinilium,当时一个俄罗斯团队在联合核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们在2007年至2012年间进行了几次尝试,但没有找到骰子。

现在,随着来自美国、中国和俄罗斯的研究人员纷纷加入擂台,人们不得不怀疑未来的应用究竟是什么。

“美国回到这场竞赛中真的很重要,因为超重元素在科学上非常重要,”核物理学家维托尔德·纳扎雷维奇(Witold Nazarewicz)没有参与这项研究。告诉Robert Service at科学.

元素 120 接近理论上的 '稳定之岛“,这是超重元素的天堂,由于它们的质子和中子的”神奇数字“,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超重元素的机会。原子行为的极端情况测试核物理模型,并绘制原子核的极限.

本文已提交至物理评论快报,并可作为预印本提供,网址为arXiv的.

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