«Остров стабильности» оказался дальше, чем предполагалось
После свинца в таблице Менделеева идут сплошь радиоактивные элементы, нестабильность которых растет по мере увеличения размера ядра. Но в 1960-х было предсказано, что элемент пол номером 114 должен быть стабильнее своих соседей. Теперь оказалось, что это не так
Самый тяжелый стабильный природный элемент — свинец, ядро которого содержит 82 протона. Ядра более тяжелых элементов становятся все более нестабильными из-за увеличения числа положительно заряженных протонов. Поэтому они распадаются все быстрее и быстрее, обычно в течение доли секунды. Однако «волшебная» комбинация протонов и нейтронов может привести к быстрому увеличению продолжительности жизни элементов.
Именно такое «магическое» число протонов уже давно было предсказано для элемента флеровия, имеющего порядковый номер 114 в периодической системе. Такое предположение в конце 1960-х годов высказал физик Свен Нильссон. Его теорию подтвердили и расчеты других физиков. Теперь физики из Лундского университета решили проверить это предположение и изучили стабильность флеровия.
Ученые использовали ускорительный комплекс FAIR GSi в Дармштадте, где разгоняли 6•1018 атомных ядер кальция-48 до 10% скорости света. Ядра бомбардировали тонкую пленку изотопа плутония-244, в результате чего получались атомы флеровия. В ходе 18-дневного эксперимента исследовательская группа зарегистрировала радиоактивный распад нескольких десятков ядер флеровия в специально разработанном детекторе.
Благодаря точному анализу осколков распада и времени их жизни физики смогли найти новые ветви распада флеровия. Исследователи показали, что эти пути распада не согласуются с ранее предсказанными «магическими» свойствами элемента. Это значит, что теперь ученым придется искать остров стабильности где-то ближе к элементу с порядковым номером 120.
Статья об открытии опубликована в журнале Physical Review Letters.
