Физики разработали новый и чрезвычайно редкий тип урана

Исследователи разработали самую легкую из когда-либо полученных версий атомов урана. В них содержится всего 122 нейтрона, а ядер природного изотопа урана ²³⁸U, составляющего более 99 процентов, — 146, сообщает kratko-news.com.

Изотопы элемента всегда имеют одинаковое количество протонов — 92 в случае урана, но разное количество нейтронов. Изотопы маркируются по общему количеству нуклонов в их ядре — протонов и нейтронов и новый изотоп с наименьшим количеством этих частиц — 214 — называется уран-214, ²¹⁴U.

Чжиюань Чжан из Китайской академии наук и его коллеги создали новый изотоп в трудоемком процессе — бомбардируя образцы вольфрама мощными потоками ионов аргона и кальция до тех пор, пока атомы не сливаются. Затем они отделили атомы ²¹⁴U от образца с помощью магнитного сепаратора.

«Создание этих атомов очень сложно, потому что не каждое столкновение создает то, что мы хотим», — отмечает Чжан. 

«Около 10% частиц в образце подверглись воздействию образца, но только два ядра урана-214 были созданы и изолированы».

Исследователи наблюдали деление этих ядер и обнаружили, что период полураспада урана-214, время, в течение которого половина частиц образца радиоактивно распадается, составляет примерно 0,52 миллисекунды. Они провели аналогичные эксперименты с двумя ранее открытыми изотопами, ²¹⁶U и ²¹⁸U, и обнаружили, что их период полураспада составляет 2,2,25 мс и 0,65 мс соответственно.

Они также измерили распад этих изотопов и обнаружили, что ²¹⁴U и ²¹⁶U распадаются в результате альфа-распада, когда атом теряет два протона и два нейтрона, что неожиданно легко по сравнению с другими изотопами урана. Вероятно, это означает, что взаимодействия между протонами и нейтронами в этих атомах более мощные, чем в других, говорят они.

«Полученный нами результат может быть первым экспериментальным доказательством того, что сильное взаимодействие протон-нейтрино может иметь важное значение для разложения тяжелых ядер», — говорит Чжан.