Rozpad izotopu 18Mg. Credit: S. M. Wang / Fudan University and Facility for Rare Isotope Beams

Připravili nejlehčí hořčík, má v jádře jen 6 neutronů

V National Superconducting Cyclotron Laboratory na Michigan State University dokázali připravit dosud nejlehčí izotop hořčíku. Hořčík má v jádře 12 protonů a na Zemi se vyskytuje jako stabilní izotop s 12 neutrony (24Mg). Až dosud nejlehčí uměle připravené jádro mělo 7 neutronů, nyní se tedy podařilo dojít ještě o krok dál (tedy na polovinu „normálního“ počtu). Izotop 18Mg není stabilní, nicméně i tak by mohl pomoci lépe pochopit procesy, jimiž ve vesmíru vznikají chemické prvky; urychlovače by svými podmínkami mohly korespondovat s extrémními prostředími, které možná nebudeme nikdy schopni pozorovat přímo (supernovy, neutronové hvězdy, okolí horizontu černých děr apod.). Tak pravil alespoň jeden z hlavních autorů studie Kyle Brown z Michigan State University. Na výzkumu se dále podíleli vědci z Peking University a Washington University v St. Louis.
Vědci začali se stabilní verzí 24Mg. Cyklotron urychlil paprsek atomových jader tohoto prvku na přibližně polovinu rychlosti světla a nasměroval ho na terč v podobě berylliové fólie. Při této srážce vzniká více lehčích izotopů hořčíku. Dále potřebný byl izotop 20Mg, která má poločas rozpadu v desetinách sekundy. To je ale dost na to (stále je tu rychlost cca ½ c), aby se srazil s dalším terčem z beryllia ve vzdálenosti asi 30 metrů. Při této nové srážce se vytvoří hořčík 18, jehož životnost se pohybuje někde kolem triliardtiny (sextillionth, 10 na -21) sekundy. To je tak krátká doba, že se jádro před rozpadem nestačí ani obalit elektrony, aby vznikl plnohodnotný atomem.

Vlastně životnost jádra je tak krátká, že hořčík 18 nikdy neopustí terčík z beryllia a izotop se rozpadá uvnitř terče. Proto ho ani není možné zkoumat přímo, ale analyzovat až produkty jeho rozpadu. 18Mg nejprve ze svého jádra vyvrhne dva protony a stane se z něj neon 16, který pak odštěpí další dva protony a změní se v kyslík 14. Z analýzy protonů a kyslíku, které uniknou z terče, lze pak odvozovat vlastnosti 18Mg.

Y. Jin et al, First Observation of the Four-Proton Unbound Nucleus Mg18, Physical Review Letters (2021). DOI: 10.1103/PhysRevLett.127.262502
Zdroj: Michigan State University / Phys.org

Přiměli sůl, aby kolem kapaliny vytvářela kuličku

Vědci vyvinuli techniku, díky níž mohou spontánně uzavřít mikroskopické kapičky vodní a olejové emulze do …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close