Tổng hợp hạt nhân nguyên tố thứ 117

Tiêu đề: Tổng hợp hạt nhân nguyên tố thứ 117 9/11/2010, 08:35

Các nhà khoa học Nga và Mỹ đã quan sát thấy sự tồn tại một cách ngắn ngủi của nguyên tố mới với 117 proton (với hai đồng vị là ²⁹³117 và ²⁹⁴117), được sản sinh bằng cách bắn phá các ion Calcium (Ca) bằng một chùm phóng xạ. Phát hiện này đã lấp đầy khe hở đáng lưu ý của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và qua đó hỗ trợ cho ý tưởng về một hạt nhân siêu nặng giàu neutron có thể cực kỳ bền, hay có thể có thời gian sống tới nhiều triệu năm (theo kết quả vừa đăng trên Phys. Rev. Lett. 104 (2010) 142502).
Trước năm 1930, bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học đã được lấp đầy hoàn toàn bởi các nguyên tố tự sản sinh trong tự nhiên, và nguyên tố nặng nhất trong số này là Uranium với 92 proton trong hạt nhân. Kể từ đó, các thí nghiệm vật lý hạt nhân đã tiếp tục tạo ra 27 nguyên tố khác. Cho đến đầu những năm 1990, các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm GSI ở Darmstadt (Đức) đã tổng hợp các nguyên tố từ 107 đến 112, và các thí nghiệm qua hơn một thập kỷ qua ở Viện Nghiên cứu Hạt nhân Dubna (Nga) đã them vào các nguyên tố từ 113 đến 116, và nguyên tố số 118.Các phát hiện của Dubna đã được tiến hành bằng cách bắn phá các đồng vị hiếm Calcium-48 (Ca48) ở bia các ion nặng. Do có tỉ số neutron – proton lớn (28 – 20), Ca48 sẽ tạo ra nhiều các nguyên tố nặng neutron hơn so với các loại đạn khác một cách đáng kể bởi vì mô hình vỏ hạt nhân đã dự đoán rằng các nguyên tố siêu nặng sẽ trở nên bền vững hơn khi số lượng neutron tăng lên – và sẽ đạt đỉnh cực đại, gọi là đảo bền vững (island of stability) ở 184.
Chuẩn bị bia
Cho đến nay, nguyên tố thứ 117 vẫn chưa hề được phát hiện. Điều này là do các vật liệu làm bia cần thiết là Berkelium-249 rất khó được sinh ra. Nhưng các nhà khoa học ở Dubna và Phòng Thí nghiệm Quốc gia Livermore Lawrence (California, Mỹ) dưới sự lãnh đạo của Yuri Oganessian (Dubna) đã tạo ra 22 mg chất sau khi kết thúc 2 năm chương trình thí nghiệm bao gồm chiếu xạ neutron cường độ lớn và xử lý. Sau khi tạo thành công bia, các nhà nghiên cứu đã tiến hành bắn phá bia với các ion Ca48 trong vòng 150 ngày bằng máy gia tốc cyclotron ion nặng ở Dubna. Oganessian cùng các cộng sự đã quan sát các dấu hiệu lộ ra của chuỗi phân rã hai đồng vị của nguyên tố số 117, một có 176 neutron và một có 177 neutron. Cả hai chuỗi bao gồm một series các phân ra Alpha trong đó các hạt nhân tồn tại ở mỗi bước đã bị chuyển hóa thành hạt nhân mới sau khi mất đi hai proton và 2 neutron, với mỗi chuỗi kết thúc trong sự phân hạch hạt nhân. Chuỗi trước đó bao gồm ba phân rã Alpha, và xảy ra 5 lần trong khi đó chuỗi sau đó chứa 6 phân giã Alpha và chỉ xảy ra có một lần.
Tổng hợp hạt nhân nguyên tố thứ 117 Fig1-1

Tổng hợp hạt nhân nguyên tố thứ 117 Fig1-1

Các chuỗi phân rã của hai đồng vị A = 293 (M* = 35 MeV, 1 event) và A = 294 (M* = 39 MeV, 5 events)của nguyên tố có Z = 117 (Phys. Rev. Lett. 104 (2010) 142502).
Một cách dẫn hấp dẫn, nguyên tố thứ 117 chứa 177 neutron, hầu hết các đồng vị giàu neutron chưa từng được tạo ra, có chu kỳ bán giã là 78 µs dài hơn 87 lần so với nguyên tố thứ 118 chứa chỉ một vài neutron. Đồng thời, các đồng vị của nguyên tố thứ 115, 113, 111, 109 và 1007 cũng được quan sát tại Dubna, và mỗi đồng vị chứa nhiều hơn một hoặc hai neutron so với các đồng vị của các nguyên tố này được phát hiện trước đó và chúng có chu kỳ bán rã dài hơn 2,5 đến 42 lần. “Các chu kỳ bán rã dài hơn này cung cấp một bằng chứng thuyết phục hơn về việc sẽ có một sự bền vững đặc biệt nếu bạn tiến đến hạt nhân chứa 184 neutron” theo lời của Joseph Hamilton của Đại học Vanderbilt ở Tennessee (Mỹ).
Hướng tới “đảo bền vững”
Tuy nhiên, trên thực tế tạo ra nguyên tố chứa tới 184 neutron dường như phải mất nhiều thời gian, theo lời của Hamilton, và sẽ cần đến các tia ion giàu neutron và lượng bức xạ lớn. Hamilton ước tính rằng hạt nhân chứa 181 neutron có thể được tạo ra trong các thí nghiệm trong một vài năm tới. Nhưng ông ta cũng chỉ ra rằng đồng vị của hạt nhân siêu nặng cực kỳ bền vững có thể được tìm thấy ngay trong tự nhiên, có thể ở những nơi khó tìm ví dụ như đáy đại dương. “Có một vài tiên đoán rằng chúng có thể bền trong thời gian rất dài, thậm chí bằng cả tuổi Trái Đất” – ông bổ sung. Walter Loverland, một nhà hóa học của Đại học bang Oregon (Mỹ) nói rằng nhóm Oganessian đã tạo ra một minh chứng thuyết phục (“convincing demonstration”) về quan sát đầu tiên về nguyên tố số 117, có thể tạm gán tên cho là “Ununseptium” mặc dò nó chưa từng được đặt tên một cách chính thức bởi Hiệp hội Quốc tế về Hóa học Thuần túy và Ứng dụng (International Union of Pure and Applied Chemistry). Loveland cũng tin rằng công trình này là một sự xác nhận mạnh mẽ về lý thuyết hiện đại của sự tổng hợp các nguyên tố nặng.Vạn lý Độc hành (Theo Physicsworld.com & Physical Review Letters

Tiêu đề: re 9/11/2010, 20:54

trời ơi ai mà coi cái này làm chi có hiểu đâu mà coi

cái này coi cho bit thoi

Tiêu đề: re 10/11/2010, 10:01

uk Quang nói đúng coi để biết chứ mà hiểu chắc mình trở thành thiên tài rồi

nội dung khó hiểu => Admin Spam

thấy cũng hay mà , tui khoái hoa hoc lam

matrix-illusion đã viết:: thấy cũng hay mà , tui khoái hoa hoc lam

biết bạn rồi, chuyên hóa mà lị
chẳng lẽ khoái văn...... Tổng hợp hạt nhân nguyên tố thứ 117 526967

Tiêu đề: re 10/11/2010, 22:45

ak anh Quang trung nhà ta
hóa là sở trường của ảnh mà

Tổng hợp hạt nhân nguyên tố thứ 117

Tổng hợp hạt nhân nguyên tố thứ 117

Similar topics

Similar topics