Kürbisförmiger Atomkern durchläuft seltsamen radioaktiven Zerfall

Physiker in Finnland haben einen kürbisförmigen Atomkern geschaffen, der Protonen in seltenen Fällen ausstößt

radioaktiver Zerfall. Sie berichteten über die Ergebnisse der Studie in der Fachzeitschrift Physical Review Letters.

Laut PhysicsWorld hat der Lutetium-149-Kern am meisten davondie kürzeste Halbwertszeit unter allen radioaktiven Elementen, die Protonen emittieren. Es verliert die Hälfte seiner Radioaktivität (zerfällt in andere Elemente) in nur 450 Nanosekunden.

Lutetium ist ein SeltenerdelementEs kommt in der Natur als silbriges Metall mit 71 Protonen und 71 Neutronen im Kern vor. Es kommt normalerweise zusammen mit dem Metallelement Ytterbium in der Erdkruste vor. In den 1980er Jahren beobachteten Wissenschaftler ein Isotop von Lutetium, einer Variante des Atoms mit einer anderen Anzahl von Neutronen im Kern, bekannt als Lutetium-151, das im Grundzustand zerfiel und ein Proton aus dem Kern ausschleuste. Der Grundzustand ist das niedrigste Energieniveau, das die Elektronen eines Atoms haben können, und seine stabilste Konfiguration. Die Emission von Protonen ist selten und Lutetium-151 war das erste Isotop, das beim Zerfall in einen stabilen Grundzustand Protonen emittierte.

Forscher können den Protonenzerfall untersuchenSchauen Sie in den Kern eines Atoms und verstehen Sie, wie Protonen und Neutronen miteinander zusammenhängen. Im Rahmen dieser Forschungsrichtung haben Kalle Auranen, ein Postdoktorand in Physik an der Universität Jyväskylä, und seine Kollegen ein neues Lutetiumisotop, Lutetium-149, geschaffen, dessen Kern 71 Protonen und 78 Neutronen enthält.

Sie fanden heraus, dass Lutetium-149 sogar noch mehr warseltsamer als Lutetium-151. Erstens ist sein Kern keine reine Kugel, sondern eine längliche, komprimierte Kugel, ein bisschen wie ein Kürbis. Zweitens ist die Halbwertszeit von Lutetium-149 deutlich kürzer als die Halbwertszeit von Lutetium-151, die 80,6 Millisekunden beträgt.

Im Rahmen der neuen Studie erstellten WissenschaftlerIsotop, Röstnickelisotop (Nickel-58), Rutheniumisotop (Ruthenium-96). Das neue Isotop Lutetium zerfällt in Ytterbium-148, das allein nicht lange existieren kann: Seine Halbwertszeit beträgt 250 Millisekunden.

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