Группа физиков-ядерщиков из различных университетов Японии совместно с коллегами и Кореи открыли ранее неизвестный изотоп урана с атомарным номером 92 и массой 241. В исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Letters, группа учёных проанализировала свои результаты и подтвердила, что обнаруженный изотоп является ураном-241.
За последние несколько десятилетий физики обнаружили, что определение свойств богатых нейтронами изотопов осложнено проблемами, возникающими при их создании. В представленной работе исследовательская группа в поиске методов синтеза таких элементов опробовала новый подход с использованием системы разделения изотопов: ученые выстрелили образцом ядра урана-238 в образец ядра платины-198, в результате чего изотопы обменялись нейтронами и протонами. Подобные взаимодействия называются реакциями многонуклонного переноса. Ученые исследовали и определили состав большого количества фрагментов, образовавшихся в результате столкновения.
Физики обнаружили доказательства наличия 19 тяжелых изотопов, содержащих от 143 до 150 нейтронов. Измерение проводились с помощью времяпролетной масс-спектрометрии - метода, который заключается в определении массы движущихся ионов путем отслеживания времени его прохождения через заданное расстояние при условии известного начального ускорения. Исследовательская группа отметила не только то, что большинство измеренных ими изотопов никогда ранее не измерялись, но и тот факт, что один из них, уран-241, никогда ранее не наблюдался. Так, впервые с 1979 года, был обнаружен богатый нейтронами изотоп урана с периодом полураспада, предположительно, всего 40 минут.
Методика исследовательской команды позволяет лучше понимать формы крупных ядер, связанных с тяжелыми элементами, что может привести к изменениям в моделях, использующихся для создания атомных электростанций и оружия, а также в теориях, описывающих поведение звезд во время их взрыва. Исследовательская группа считает, что их метод обнаружения может быть использован для изучения других тяжелых изотопов, а также, возможно, для открытия новых.
Перевод: Надя Огаркова.
Редактура: Александр Афанасьев.
Дизайн: Мария Верлога.