多國科學家合成108號元素的超長壽命同位素
來源:網(wǎng)絡來源 2009-08-27 10:47:18
由來自德國、俄羅斯和中國等國24位科學家組成的研究小組,利用德國達姆斯塔特加速器,成功合成了元素周期表上108號元素Hs的超長壽命同位素270(質(zhì)子數(shù)108和中子數(shù)162),這標志著人們向“穩(wěn)定島”理論又邁出了重要一步。該科研成果發(fā)表在近期的《物理學評論快報》雜志上。
1984年,聯(lián)邦德國達姆斯塔特重離子研究所,用被加速的鐵離子轟擊鉛靶,首次獲得了108號元素,其原子核由108個質(zhì)子和156個中子組成,壽命很短,半衰期不超過半毫秒,科學家將這一元素命名為Hs(中文名:钅黑)。
核物理學界早就認為,Hs元素的超重同位素270更為穩(wěn)定,也就是說其半衰期要長得多。根據(jù)這一理論,在質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)為某個特定數(shù)值或兩者均為這一數(shù)值時,原子核顯示出很高的穩(wěn)定性,這些數(shù)值被稱為“幻數(shù)”。目前科學家已知的幻數(shù)有2、8、20、28、50、82、126。理論計算得出,質(zhì)子數(shù)108和中子數(shù)162也是“幻數(shù)”。由此得出,Hs的同位素270具有雙“幻數(shù)”(質(zhì)子和中子數(shù)都是“幻數(shù)”),因此其穩(wěn)定性更高。
研究小組同樣是利用達姆斯塔特加速器,用被加速的鎂-26離子轟擊鋦-248靶,成功地獲得了Hs同位素270。在轟擊過程中,在極短的時間內(nèi),鎂核與鋦核相結合,形成了Hs的同位素269和同位素270。
研究人員指出,這次實驗只合成了4個Hs-270原子,也未能準確記錄它們產(chǎn)生的時間,因此沒有直接測量出它們的壽命。但根據(jù)間接估計,Hs-270的半衰期接近22秒。此外,這次實驗也未能測定Hs-269的半衰期,但以前德國和日本科學家在實驗中的測定值為14秒。
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