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新超重元素打开元素周期表的第八周期

 昵称535749 2020-04-28

据《物理评论快报》杂志报道,日本理化研究所(RIKEN)的物理学家近日测定了大、小原子核之间的碰撞情况。这将对涉及超重元素的化学研究产生推动作用。

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较小原子核(镍)与较大原子核(金)的融合

目前,在核物理学家面前有两大目标:一是拓展元素周期表的第八行。二是在“超重核海洋”中找到“稳定岛”。

超重元素的质子数量很多,因此性质非常不稳定。例如,即便是最稳定的nihonium(含113个质子),其半衰期也仅为8秒,而不稳定的oganesson的半衰期甚至只有0.7毫秒。不过科学家们认为,这种非稳态趋势有改变的可能性。他们推测,含有神奇数量的质子和中子的“魔力”原子核是存在的。

要实现这些目标,研究人员需要确定如何最大限度地增加产生超重原子核的几率。为此,他们必须先弄清楚两个原子核在相互靠近时,受核势吸引而产生的排斥力。

新研究中,RIKEN加速器科学中心的Taiki Tanaka等通过向大原子核(铯和铀)发射小原子核(氖、镁和钙),并测定其散射情况,测量了核势斥力。他们发现,排斥势垒主要受较大原子核形变的影响。通过与已知超重元素产生的激发函数进行比较,将较小原子核发射向较大的形变原子核侧面,是产生新超重原子核的最有效策略。如果这一策略有效,那么较小原子核的最佳能量可通过测量较大原子核的排斥势垒确定——这只需要花费大约一天的时间。Tanaka解释说:“通过系统研究,我们提出了一种新方法来估计合成新元素的最佳入射能量。”

Tanaka等计划用新方法制造新的超重元素。他说:“短期内,我们将尝试制造新的元素,例如119号和120号元素。在未来的10~20年内,我们希望能够抵达‘稳定岛’。”

编译:雷鑫宇 

审稿:阿淼   

责编:唐林芳 

期刊来源:《物理评论快报》

期刊编号:0031-9007

原文链接:

https:///news/2020-04-superheavy-elements-eighth-period-periodic.html

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