Teknoloji

Fizikçiler Atom Devi Flerovium’un ‘Büyüleyici’ Olduğunu Düşündüler, Ama Sadece Bir Seraptı

0

Protonlar çok uzun süre birbirlerine yakın kalmayı sevmezler. Ancak, yeterli sayıda nötron arasında düzgün bir şekilde dengelenmiş doğru sayıyı elde ettiyseniz, göz açıp kapayıncaya kadar parçalanmayacak bir atom oluşturabilirler.

Teorisyenler 114’ün bu kadar “ sihirli ” sayıda proton olabileceğini öne sürmüşlerdi – ancak Almanya’daki GSI Helmholtz Ağır İyon Araştırma Merkezi’nde yapılan son deney, şimdi bunu inanılmaz derecede olası hale getiriyor.

1998’de Rus deneyciler sonunda çekirdeğinde 114 proton bulunan bir element oluşturmayı başardılar. Daha sonra, doğum yeri olan Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü’nün Flerov Nükleer Reaksiyonlar Laboratuvarı’ndan sonra flerovium olarak adlandırıldı.

Mamut boyutlu atomlar yaratmak hiç de kolay değil, sadece plütonyum gibi ağır elementlerle başlayıp onları bir şey yapışana kadar kalsiyum gibi biraz daha küçük olanlarla toplayarak başarılabilir.

‘Çubuklar’ derken, dağ boyutundaki çekirdekler için nadiren saniyenin bir kesirinden daha fazla olan ‘teknik olarak bir atom için geçecek kadar uzun duraklamalar’ demek istiyoruz. Örneğin, 112 proton büyüklüğünde, copernicium’un transuranik elementinin 280 mikrosaniyeden fazla dayanma şansı çok azdır.

Atom nükleonları, onları oluşturan atom altı kuark üçlüsü arasında paylaşılan güçlü kuvvetin bir etkisi olarak birbirlerine tutunurlar.

Aynı zamanda, protonlardaki pozitif yüklerin itici doğası onları birbirinden ayırır, yani bütün yapı birbirine çok yaklaşırsa çökmenin eşiğine gelir. Bu nedenle, bazı nükleon veya izotop kombinasyonlarını diğerlerinden daha sık görüyoruz.

Bir atom belirli bir boyuta ulaştığında, enerji ve kütle ile ilgili bir dizi başka faktör de ağırlaşarak atomun kendisini bir arada tutmasını zorlaştırır ve fizikçilerin özelliklerini tahmin etmesini daha da zorlaştırır.

Yine de fizikçiler, periyodik tablonun üst kısımlarında, proton düzenlemelerinin, komşu elementlerden biraz daha uzun süre hayata tutunmalarına izin veren desenler ve şekiller oluşturabildiği istikrar adaları olduğundan eminler.

Nihonium veya element 113, örneğin yarılanma ömrü yaklaşık 20 saniye olan bir izotopa sahiptir.

Flerovyum belirtileri, 20 yıldan daha uzun bir süre önce plütonyum ve kalsiyum kalıntılarından ilk elendiğinde, gerçek bir koruyucu gibi görünüyordu. Verilerdeki imza, atomların bir alfa parçacığı dışarı atmadan ve kısa bir süre kopernisyuma parçalanmadan önce 30 saniye kadar stabil kaldığını gösterdi.

Heyecan kısa sürdü. 2009’da Berkeley bilim adamları, elementin iki farklı izotopunu yeniden yaratmayı başardılar. Biri saniyenin onda biri kadar sürdü. İkincisi bir dokunuş etrafında daha uzun süre asılı kaldı ve yarım saniye sonra parçalandı.

114. element için olasılıklar pek iyi görünmüyordu, ancak fizikçiler yeterince rahat bırakacak tipler değil. Böylece Mainz Üniversitesi, düzinelerce olası flerovyum bozunma olayını incelemek için yükseltilmiş dedektörleri kullanarak büyük bir başarı kazandı.

Sonunda, ikisi bonafid izotopları olarak doğrulandı. Bunlardan biri, daha önce gözlemlenmemiş bir şekilde parçalandığı görülen bir copernicium izotopuyla sonuçlandı.

Bu durumda, flerovyum bozunma zinciri, alfa parçacıklarının atılmasıyla 2.4 saniye içinde meydana geldi. İkinci izotop 52.6 milisaniye içinde kayboldu. Daha da önemlisi, iki izotopun her birinin etkili şekilde bozunması, 114’ün en azından kararlı olmadığını açıkça ortaya koydu.

Stabil bir flerovyum kadar heyecan verici olabilirdi, heyecanlı bir copernicium durumunun yeni bulguları, periyodik tablonun yukarısındaki stabilite adalarını keşfetmek için sağlam bir zemin sağlar ve teorisyenlere bu fenomeni daha fazla modellemek için hayati bilgiler verir.

Araştırmacılar raporlarında, “Devletin varlığı nükleer teori için başka bir dayanak noktası sağlıyor, çünkü hem şekil bir arada varoluşu hem de en ağır unsurlar için şekil geçişlerinin anlaşılmasını gerektiriyor gibi görünüyor.”

Artık 114’ü periyodik tablonun sihirli sayılarından biri olarak dışlayabilsek de, öldürmek için daha fazla dev kaldı.

Fizikçiler, geçici olarak unbinilium veya element 120 olarak adlandırılan varsayımsal unsuru henüz yaratmış değiller. Bu canavarlardan birini yapmak için bazı güçlü teknoloji ve ileri düzeyde nükleer fizik bilgisi gerekir.

Çalışmalarda atomik kütlelerin sınırlarını zorlama planları var, Japonya’daki RIKEN, Nishina Hızlandırıcı Tabanlı Bilim Merkezi’nde sürekli ilerleme kaydediyor, bu yüzden uzun süre beklememize gerek kalmayabilir.

Araştırmacılar, tıpkı eski kaşifler gibi, ufukta durağan adalar olduğundan hâlâ eminler. Yol boyunca bazı seraplar görmeye mahkumuz.

Bu araştırma yayınlandı Fiziksel İnceleme Mektupları.

.

Profesör

Uzun zamandır Kayıp Neandertal Dişi, Modern İnsanlarla Şaşırtıcı ve Bilinmeyen Bir Bağlantıyı Ortaya Çıkarıyor

Previous article

Elektronlar, saniyenin katrilyonda biri kadar bir süre içinde gevşeme eylemine yakalanır: Araştırmada Öne Çıkanlar

Next article

You may also like

Comments

Comments are closed.

More in Teknoloji