{"id":9895,"date":"2010-10-27T18:34:48","date_gmt":"2010-10-27T15:34:48","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=9895"},"modified":"2011-08-08T23:13:49","modified_gmt":"2011-08-08T20:13:49","slug":"avastati-uliraskete-elementide-kuus-uut-isotoopi","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=9895","title":{"rendered":"Avastati \u00fcliraskete elementide kuus uut isotoopi"},"content":{"rendered":"

R\u00fchm teadlasi Ameerika \u00dchendriikide Energiaministeeriumi Lawrence Berkeley Riiklikust Laboratooriumist avastasid kuus seniajani tundmatut \u00fcliraskete elementide isotoopi. Tekitades veel nimetamata uut isotoopi 114, olid teadlased tunnistajaks j\u00e4rjestikusele alfaosakeste kiirgamisele, mille tagaj\u00e4rjena tekkisid kopernikumi(element nr 112), darmstadtiumi(element nr 110), hassiumi(element nr 108), seaborgiumi(element nr 106) ning rutherfordiumi(element nr 104) isotoobid. Ahela l\u00f5petas Rutherfordium tuuma spontaansel l\u00f5hustumisel.<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a>

Kuue uue isotoobi asukohad raskete tuumade tabelis. Pilt: DOE\/Lawrence Berkeley National Laboratory<\/p><\/div>\n

Uute isotoopide abil saadud informatsioon aitab kaasa tuuma \u00a0struktuuri paremale m\u00f5istmisele, mis on aluseks “stabiilsussaare” teooriale, mille kohaselt eksisteerib paljude l\u00fchiealiste,ebastabiilsete \u00fcliraskete elementide isotoopide hulgas ka grupp pikaealisi isotoope, vahendab sciencedaily.com<\/a>.<\/p>\n

“Uusi \u00fcliraskete elementide isotoope valmistama julgustas meid v\u00f5imalus kasutada Berkeley Laboratooriumi 88-tollist Ts\u00fcklotroni, mille abil me saime kiirendada kaltsium-48 osakesi, millega me pommitasime gaasiga t\u00e4idetud separaatoris asuvat plutoonium-242 sihtm\u00e4rki,” s\u00f5nas Heino Nitsche<\/strong>, uurimuse l\u00e4bi viinud t\u00f6\u00f6grupi juht. ,,See oli paljuski sarnane aastaid tagasi sooritatud elemendi 114 olemasolu t\u00f5estanud katse \u00fclesehitusele.”<\/p>\n

Arvatakse, et tuumade stabiilsus tuleneb osalt nende kihilisest struktuurist – mudelist, mille kohaselt prootonid ja neutronid on tuumas energiatasemete j\u00e4rgi paika seatud. Tuuma, mille k\u00f5ige viimane kiht on neutronite v\u00f5i prootonite poolt t\u00e4ielikult t\u00e4idetud, nimetatakse maagiliseks ehk stabiilseks. T\u00f5en\u00e4osus leida \u00fcliraskete elementide hulgast maagilisi v\u00f5i topeltmaagilisi isotoope viis 1960ndatel \u00a0ennustusteni suurenenud stabiilsusega regioonide kohta.<\/p>\n

Selliste isotoopide leidmises tuleb neutronite ja prootonite poolest rikkaid sihtm\u00e4rktuumasid pommitada osakestekiirgusega, millel oleks \u00f5ige arv prootoneid, ning mis sisaldaksid samuti palju prootoneid. Seel\u00e4bi saadaksegi soovitud omadustega uus tuum.<\/p>\n

Samuti uurimust\u00f6\u00f6s kaasa teinud Ken Gregorich<\/strong> \u00fctles, et “kaltsium-48, millel on kahekordselt maagiline kihiline struktuur(20 prootonit ja 28 neutronit), on neutronite poolest eriti rikas ning saab plutooniumiga, millel on 94 prootonit, juba v\u00f5rdlemisi v\u00e4ikeste energiate juures h\u00e4sti kombineeruda, et moodustuks liittuum. See on elemendi 114 tuuma saamiseks suurep\u00e4rane valik.”<\/p>\n

,,T\u00f5en\u00e4osus, et kaks isotoopi liittuuma moodustavad, on siiski \u00fcpriski v\u00e4ike. Selle suurendamiseks on vaja sihtm\u00e4rgile suunata v\u00e4ga intensiivset kaltsiumikiirgust ning lisaks on tarvis detektorit, mis k\u00f5ikide reaktsioonide seast lagunemisj\u00e4lgede j\u00e4rgi just selle \u00f5ige \u00fcles leiab,” selgitas Paul Ellison<\/strong>, uurimust\u00f6\u00f6 idee esitaja.<\/p>\n

Varem arvati, et element 114 asub samuti “stabiilsussaarel.” Traditsioonilised teooriad ennustasid, et kui elemendi 114 184-prootonilist isotoopi on v\u00f5imalik teha, oleks see kahekordselt maagiline ning sel oleks eriti pikk eluiga. Siiani valmistatud 114-ne isotoopidel on aga paar neutronit v\u00e4hem ning nende poolestusajad ulatuvad sekundite v\u00f5i isegi sekundite murdosadeni. Kaasaegsed mudelid ennustavad prootonite maagiliseks numbriks 120 v\u00f5i 126. Seega ei olegi enam teada, kas elemendi 114 isotoop 298 langeks “stabiilsussaare” alasse v\u00f5i mitte.<\/p>\n

“Elemendi 114 isotoopi 298 valmistamine ei ole t\u00f5en\u00e4oliselt v\u00f5imalik enne raskete ioonide kiirendite ehitamist, mis suudaksid kiirendada haruldasemaid isotoope intensiivsemalt kui praegused seadmed seda suudavad,” r\u00e4\u00e4kis Nitsche. ,,Kuid kuni selle ajani saame me tema tuumakihtide struktuuri kohta \u00f5ppida v\u00f5rreldes teoreetilisi ennustusi reaalsete eksperimenditulemustega isotoopides, mida me saame valmistada.”<\/p>\n

Berkeley uurimisr\u00fchm otsustaski uusi isotoope valmistada uue strateegia p\u00f5hjal: selle asemel, et p\u00fc\u00fcda lisada elemendile 114 rohkem neutroneid, uuriksid nad isotoope, millel on v\u00e4hem neutroneid. Nende l\u00fchemad poolestusajad v\u00f5imaldaksid t\u00e4nu alfakiirgusele moodustuda nii m\u00f5nelgi isotoobil enne, kui spontaanne tuumalagunemine protsessi l\u00f5petab.<\/p>\n

,,See oli v\u00e4ga kaalutletud stateegia,” selgitas Ellison, “sest me lootsime j\u00e4lgida alfalagunemise tulemusel saadud isotoope, mis asuksid tuumade tabelis allpool, kus suhted isotoobi numbri, tuumakihtide struktuuri ning stabiilsuse vahel on paremini m\u00f5istetavad.”<\/p>\n

“Protsess, kus me teeme kindlaks, mis isotoobi me valmistanud oleme, p\u00f5hineb lagunemise aja ning vabanenud energia m\u00f5\u00f5tmises,” kirjeldas Ellison protsessi. Sel viisil katseid tehes saidki teadlased p\u00e4rast kolmen\u00e4dalast katseperioodi j\u00e4lgida soovitud neutronitevaese elemendi 114 tuuma lagunemisj\u00e4lgi. Esimesed kaks uut isotoopi, elemendi 114 enda isotoop 285 ning kopernikum-281, mis esimese alfalagunemisel tekkis, elasid alla viiendiku sekundi. Kolmas uus isotoop, darmstadtium-277 elas k\u00f5iges 8000ndik sekundit. Seaborgium-269 pidas vastu kolm minutit ning viis sekundit, kuid kiirgas selle k\u00e4igus ka alfaosakese. P\u00e4rast veel kahte ja poolt minutit lagunes rutherfordium-265 spontaanses tuumal\u00f5hustumises.<\/p>\n

,,Suures plaanis olid teoreetilised ennustused \u00fcpriski t\u00e4psed,” lausus Ellison p\u00e4rast katsetulemuste v\u00f5rdlemist moodsate tuuma mudelite lagunemisomadustega. ,,Siiski leidus ka v\u00e4ikseskaalalisi huvitavaid erinevusi.”<\/p>\n

Huvitavaimaks neist osutus fakt, et raskeimad uued isotoop, kopernikumi ja elemendi 114 omad, omasid teooria poolt ennustatuga v\u00f5rreldes v\u00e4iksemaid alfalagunemise energiaid. Neid erinevusi saab \u00e4ra kasutada teoreetiliste mudelite parandamisel, t\u00e4nu millele saab ennustada \u00fcliraskete elementide stabiilsust.<\/p>\n

Gregorichi s\u00f5nul on “meie uued isotoobid stabiilsussaare l\u00e4\u00e4nekaldal – kaldal, mis on lihtsalt veidi v\u00e4hem stabiilne.” Siiski on kuue uue isotoobi avastamine suur samm edasi elemendi 114 \u00fcmbruses oleva suurendatud stabiilsuse ala teooria parema m\u00f5istmise poole.<\/p>\n

Allikas<\/a><\/p>\n

Teadusartikkel “New Superheavy Element Isotopes:242<\/sup>Pu(48<\/sup>Ca,5n)285<\/sup>114<\/a>“<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

R\u00fchm teadlasi Ameerika \u00dchendriikide Energiaministeeriumi Lawrence Berkeley Riiklikust Laboratooriumist avastasid kuus seniajani tundmatut \u00fcliraskete elementide isotoopi. Tekitades veel nimetamata uut isotoopi 114, olid teadlased tunnistajaks j\u00e4rjestikusele alfaosakeste kiirgamisele, mille tagaj\u00e4rjena tekkisid kopernikumi(element nr 112), darmstadtiumi(element nr 110), hassiumi(element nr 108), seaborgiumi(element nr 106) ning rutherfordiumi(element nr 104) isotoobid. Ahela l\u00f5petas Rutherfordium tuuma spontaansel l\u00f5hustumisel. Uute […]<\/p>\n","protected":false},"author":32,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[],"class_list":{"0":"post-9895","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-teadusuudis","7":"entry","8":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/9895","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/32"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=9895"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/9895\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=9895"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=9895"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=9895"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}