V laboratóriu vytvorili nové izotopy

|

Americkí vedci vytvorili nové exotické verzie atómových jadier, medzi ktorými je aj jedno, ktoré podľa predpokladov nemalo existovať.

Tri nové izotopy horčíka a hliníka naznačujú, že je možné vytvoriť aj ďalšie ťažké varianty bežných chemických prvkov.

Nové jadrá existovali len zlomok sekundy a boli vytvorené rozbitím jadier pri polovičnej rýchlosti svetla v časticovom urýchľovači.

Práca môže ponúknuť astrofyzikom pohľad na procesy v hviezdach, pretože druhým spôsobom vytvárania superťažkých jadier je explózia hviezdy. Povedal to Paul Henri Heenen, nukleárny fyzik z Universite Libre de Bruxelles. Laboratórne experimenty simulujú tieto explózie a preto môžu o nich astrofyzikom mnohé povedať.

Experimenty tiež pomôžu teoretickým fyzikom posúdiť správnosť ich nukleárnych modelov. „Limit stability hmoty môže byť ďalej ako sa predpokladalo,“ povedal Dave Morrissey, jeden z autorov výskumu. „Je to ukážkou veľkej záhady atómového jadra.“

Od začiatku 20. storočia vedci vedeli, že atómové jadro tvoria dve základné častice – protóny a neutróny – ktoré sú držané pohromade silnými jadrovými silami. Je tiež prijatým faktom, že každý atóm chemického prvku má jedinečný počet protónov, ale môže mať rozličný počet neutrónov. Atómy sa potom nazývajú izotopy.

Od 30. rokov sa pokúšajú vedci skúmajúci jadrové sily určiť koľko neutrónov dokáže viazať daný počet protónov – základnú vlastnosť hmoty známu ako čiara nestability (neutron-drip line).

Ani dnes vedci presne nevedia, aké kombinácie protónov a neutrónov vytvárajú atómové jadrá.

Jedným zo spôsobov riešenia úlohy je zistenie počtu neutrónov, ktoré môžme pridať do jadra bežných chemických prvkov.Dá sa to spraviť s použitím kruhového časticového urýchľovača známeho ako cyklotrón, ktorý „bombarduje“ ťažké atómy inými látkami pri vysokej rýchlosti. To spôsobuje jadrové reakcie, ktoré rozbíjajú pôvodné atómy na kúsky a vytvárajú nové ťažké jadrá.

Použitím tejto techniky vytvoril tím vedcov z Michiganskej štátnej univerzity superťažký izotop horčíka, magnézium-40, ktoré v malo jadre 12 protónov a 28 neutrónov. Horčík bežne obsahuje 12 neutrónov.

Objavili tiež ťažšie izotopy hliníka – hliník-42 a hliník-43, ktoré popri 13 protónoch mali aj 29 resp. 30 neutrónov. V jadre hliníka je normálne 14 neutrónov. Predchádzajúce teórie predpokladali, že hliník-42 nemôže existovať.

Vedci predpokladajú, že dokážu v blízkej dobe vytvoriť ďalšie izotopy hliníka aj horčíka.

originál článku