Sciencemag.cz
Doporučujeme
v RIKENu věří v ostrov stability, jádra s 119 a 120 protony chtějí připravit do pár let.
Vědci v japonském fyzikálním centru RIKEN se již podíleli na objevu/syntéze těch nejtěžších dosud známých prvků periodické tabulky. Nyní se domnívají, že již brzo se nám podaří připravit jádra z osmého řádku periodické tabulky, tedy od atomového čísla 119. Navíc prvky následující za organessonem (118 protonů) by mohly být součástí hypotetického ostrova stability.
Řada teoretiků předpokládá, že ačkoliv stabilita supertěžkých prvků s protonovým číslem obecně klesá (u organessonu je poločas rozpadu nejstabilnějšího izotopu 0,7 milisekund), přesto mohou existovat i dosud neznámá ještě těžší a přitom stabilní jádra. Pokud by se je podařilo připravit, otevřela by se cesta i k úplně nové chemii. Jednou ze zvažovaných variant je, že stabilní by mohly být „dvojnásobně magické“ supertěžké prvky, tedy takové, které budou současně obsahovat magické počty protonů i neutronů. K tomu však zbývá dodat, že poznatky o tom, jaké počty jsou „magické“ (tedy umožňují zvlášť stabilní jádra), jsou spíše empirické povahy, komplexní teorii k tomu neznáme, respektive každý další objev nečekaně stabilních izotopů takovou teorii vždy znovu nabourá.
Viz také:
34, nové magické číslo pro neutrony
Utratěžký nikl s 50 neutrony v jádře je překvapivě stabilní
Samotná příprava supertěžkých prvků je pochopitelně velmi náročná a vyžaduje mj. znát přesně sílu, kterou se od sebe odpuzují dvě jádra tlačená k sobě. Právě tohoto jevu se týká nový výzkum provedený v RIKENu. Taiki Tanaka s kolegy z centra RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science zkusili příslušná pravidla odvodit pro verzi, kdy se spolu sráží relativně malé a velké jádro. V urychlovači proto odpalovali jádra neonu, hořčíku a vápníku (to jsou na relativně malá) na kurium a uran a měřili výsledný rozptyl. Závěr zní, že odpor závisí ze všeho nejvíc na deformaci většího jádra, které má normálně tvar koule. Chceme-li minimalizovat odpudivou sílu, měli bychom menší jádra střílet na tu část velkého jádra, která byla předtím nějak deformována. Z toho pak lze odvodit optimální strategii, jak bombardovat těžší jádro lehčím (především jakou máme lehčím jádrům dodat energii). Zbývá ale ještě ověřit, zda odvozená pravidla budou platit i pro těžší jádra.
V RIKENu věří, že jádra s 119 a 120 protony by mohli dokázat připravit brzo. Dosažení ostrova stability očekávají v horizontu jednoho nebo dvou desetiletí – záleží samozřejmě na tom, jak se nachází daleko.
T. Tanaka et al. Study of Quasielastic Barrier Distributions as a Step towards the Synthesis of Superheavy Elements with Hot Fusion Reactions, Physical Review Letters (2020). DOI: 10.1103/PhysRevLett.124.052502
Zdroj: RIKEN/Phys.org a další
Poznámky PH: Samozřejmě pokud nějaký ostrov stability vůbec existuje. Druhá otázka: mluví-li se o ostrovu stability, jakoby to naznačuje, že by šlo o několik stabilních prvků vedle sebe. Z toho, že nestačí jen magický součet protonů a neutronů v jádře, ale i samotný počet protonů, by se spíš zdálo, že půjde o jediný stabilní prvek (izotop), pak zase dlouho nic, až pak případě další?
Oganesson…(Jurij Colakovič Oganesjan)