Sciencemag.cz
Doporučujeme
Ultratěžká jádra běžných prvků otevírají nové možnosti. Na Lawrence Berkeley Laboratory dokázali připravit hořčík s 28 neutrony oproti běžnému izotopu s 12 neutrony (a 12 protony) v jádru. Něco podobného se nedávno podařilo i v případě vápníku.
Viz také: Vápník plný neutronů
Hořčík s relativní atomovou hmotností 40 podobně jako v případě utratěžkého vápníku vápníku teoretickým modelům úplně odpovídá. Mělo by jít o nejtěžší možné stabilní jádro tohoto prvku, nebo bude alespoň tomuto limitu velmi blízko. Po dosažení limitu by v případě pokusu vpravit do jádra další neutron tato částice bez ohledu na lepivou sílu slabé interakce prostě „odkápla“ pryč („neutron drip line“ – neutron pak mimo jádro nebo prostředí neutronového plynu není příliš stabilní a dále se rozpadá, ale to v tomto kontextu asi není podstatné). Pochopíme-li lépe tyto procesy, budeme lépe rozumět i tomu, jak vznikají ultratěžká jádra v masivních hvězdách.
Studie je založena především na experimentech v urychlovačích japonského centra RIKEN, využity byly ovšem i další cyklotrony. K vytvoření jádra hořčíku 40 bylo potřeba částice urychlit až na 60 % rychlosti světla. Paprsek z vápníku 48 (běžný izotop má 40 nukleonů, nicméně 20 + 28 = 48 je „magické číslo“, které značí stabilitu i těžších izotopů) přitom narážel do rotujícího terčíku z uhlíku. Tímto způsobem vznikal hliník 41, a když tato jádra dále vrážela do plastové překážky, z některých se odštěpil proton a vznikl hořčík 40. Další analýzy kromě tohoto izotopu ukázaly i na přítomnost hořčíku 38 a 36. Překvapivé na tom má být, že vlastnosti izotopu 40 se od lehčích jader hořčíku dost lišily, což teoretické modely nepředpokládaly. Nejtěžší z těchto jader má mj. nejspíš podivně deformovaný tvar.
H. L. Crawford et al, First Spectroscopy of the Near Drip-line Nucleus Mg40, Physical Review Letters (2019). DOI: 10.1103/PhysRevLett.122.052501
Zdroj: Phys.org
