Kurpitsan muotoinen atomiydin käy läpi outoa radioaktiivista hajoamista

Suomalaiset fyysikot ovat luoneet kurpitsan muotoisen atomiytimen, joka heittää ulos protoneja harvinaisessa

radioaktiivinen hajoaminen. He raportoivat tutkimuksen tuloksista Physical Review Letters -lehdessä.

PhysicsWorldin mukaan lutetium-149-ytimessä on enitenlyhin puoliintumisaika kaikista radioaktiivisista alkuaineista, jotka lähettävät protoneja. Se menettää puolet radioaktiivisuudestaan ​​(hajoaa muiksi alkuaineiksi) vain 450 nanosekunnissa.

Lutetium on harvinainen maametalliSe esiintyy luonnollisesti hopeisena metallina, jonka ytimessä on 71 protonia ja 71 neutronia. Se löytyy yleensä maankuoresta yhdessä metallielementin ytterbium kanssa. 1980-luvulla tutkijat havaitsivat lutetiumin isotoopin, lutetium-151-nimellä tunnetun atomin muunnelman, jonka ytimessä oli eri määrä neutroneja, ja joka hajosi ja työnsi protonin ytimestä perustilassa. Perustila on alhaisin energiataso, joka atomin elektroneilla voi olla, ja sen vakain konfiguraatio. Protoniemissio on harvinaista, ja lutetium-151 oli ensimmäinen isotooppi, joka lähetti protoneja hajoaessaan vakaaseen perustilaan.

Protonien hajoamisen tutkiminen mahdollistaa tutkijoidenKatso atomin ytimeen ja ymmärrä kuinka protonit ja neutronit liittyvät toisiinsa. Osana tätä tutkimuslinjaa Jyväskylän yliopiston fysiikan tutkijatohtori Kalle Auranen kollegoineen loi lutetiumin uuden isotoopin, lutetium-149:n, jonka ytimessä on 71 protonia ja 78 neutronia.

He havaitsivat, että lutetium-149 oli vielä enemmänvieraampi kuin lutetium-151. Ensinnäkin sen ydin ei ole siisti pallo, vaan pikemminkin pitkänomainen puristettu pallo, vähän kuin kurpitsa. Toiseksi lutetium-149:n puoliintumisaika on huomattavasti lyhyempi kuin lutetium-151:n puoliintumisaika, joka on 80,6 millisekuntia.

Osana uutta tutkimusta tutkijat loivatisotooppi, pasutusnikkelin isotooppi (nikkeli-58), rutenium-isotooppi (rutenium-96). Uusi lutetiumin isotooppi hajoaa ytterbium-148:ksi, joka itsessään ei voi olla olemassa pitkään: sen puoliintumisaika on 250 millisekuntia.

Lue lisää

Maan sisällä on toinen "planeetta": kuinka se pelasti syntymässä olevan elämän

Löysin miellyttävimmän tuoksun, josta kaikki pitävät

Lasi on uusi muovi: sitä voidaan kierrättää loputtomiin ominaisuuksien menettämättä