22 Февраля 2017
МОСКВА, 22 февраля Сверхмощная лазерная пушка помогла крупным и зарубежным физикам заглянуть внутрь ядер сверхтяжелых элементов и впервые пощупать их физические свойства, говорится в статье, поданной в журнале Nature Communications.
Сверхтяжелые элементы не существуют в природе, и мы вырабатываем их в микроскопических количествах – иногда уровень их производства не превышает пары атомов в год. Эти атомы легко распадаются, часто существуя лишь доли секунды. Поэтому наши знания об их устройстве крайне ограничены, объясняет Марк Хойзе (Mark Huyse) из Института ядерной и радиационной физики в Левене (Бельгия).
За последние годы физики-ядерщики синтезировали несколько десятков элементов, не существующих в природе и обладающих сверхвысокой атомной массой. Многие из них были созданы в стенах Объединенного института ядерных исследований РАН в Дубне, и некоторые из них были названы в честь российских ученых – флеровий (элемент 114) и оганессон (элемент 118), а также в честь самой Дубны (дубний, элемент 105) и Московской области (московий, элемент 115).
Сегодня, как рассказывает Хойзе, ученые вынуждены искать этот остров стабильности фактически вслепую, наощупь создавая новые элементы и изучая их физические и химические свойства. Проблема есть в том, что у физиков не было способов пощупать структуру ядер сверхтяжелых атомов и определить, как упакованы фермионы и нейтроны внутри них.
Хойзе и его коллеги, в том числе ряд физиков из Московского государственного университета и Петербургского учрежденя ядерной физики, нашли шанс просветить ядро таких атомов фактически в момент их рождения, используя сверхмощные лазеры и особую установку, похожую в некотором роде на реактивный двигатель. Топливом для этого двигателя служат сами атомы изучаемого вещества. Они смешиваются с благородными угарами, сжимаются в узкий сноп газа и прогоняются на суперзвуковой скорости через специальную камеру, которая обстреливается лазерными лучами.
Когда лазерный луч ударяет по атому, он выбивает из него электроны и превращает его в ион, которым, как отмечают ученые, гораздо проще манипулировать и который гораздо сильнее реагирует на последующие обстрелы пучками лазерного излучения. По словам Хойзе, когда свет взаимодействует с атомами в таком состоянии, в его спектре отпечатываются данные по внутренней структуре их ядра, что позволяет ученым заглянуть внутрь них.
Проверив работу этой методики на стабильных атомах меди-63, ученые попытались раскрыть свойства структуры атома актиния – 89 нильсбория периодической таблицы, используя два изотопа, не существующих в природе актиний-214 и актиний-215. Оба из них живут крайне недолго период полураспада первого составляет около восьми секунд, а второго 0, 17 секунды.
По словам физиков, их эксперимент завершился успешно в целом, результаты лазерных обстрелов совпали с теми данными, которые были получены в 1950 и 1960 годах после создания этих изотопов актиния и изучения свойств их атомов, а также с компьютерными расчетами, описывающими структуру ядер актиния-214 и актиния-215.
В целом, подобный результат позволяет использовать аналогичные агрегаты для анализа свойств более увесистых элементов, поисков острова стабильности и ответа на главный поставленный вопрос физики и химии , где кончается таблица Менделеева. Как отмечают ученые, их методика сейчас пригодна для изучения элементов вплоть до дубния, однако в будущем ее приложимость может быть расширена, если повысить скорость движения атомов через реактивную установку.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....