Фізики щойно ідентифікували абсолютно новий ізотоп найрідкіснішого елемента в земній корі нашої планети. Маючи 85 протонів і 105 нейтронів, 190астат є найлегшим ізотопом астатину з усіх виявлених досі, і може допомогти фізикам краще зрозуміти процес альфа-розпаду, а також структуру та обмеження атомних ядер.
Астатин є високорадіоактивною і надзвичайно нестабільною речовиною. У природі він зустрічається лише як своєрідна сходинка, продукт розпаду важчих елементів, які, своєю чергою, швидко розпадаються на легші елементи. Найстабільніший ізотоп астатину – 210астат, який має період напіврозпаду трохи понад 8 годин, більшість його ізотопів мають період напіврозпаду менше кількох секунд.
Ось чому він так рідко зустрічається в природі, і лише один грам його присутній на нашій планеті в будь-який момент часу. Він утворюється і знову розпадається, випромінюючи протони і нейтрони, поки не потрапляє в стабільну форму, наприклад, вісмуту або радону. Оскільки він такий короткоживучий, його властивості здебільшого виводяться на основі припущень і не відомі з будь-якою достовірністю. Ми навіть не знаємо напевно, чи це галоген, чи металоїд. Це досить дивний елемент, без сумніву. Але його вивчення може допомогти нам не тільки зрозуміти сам елемент, але й деформацію ядер різних ізотопів та радіоактивний розпад.
Дослідження проводилося за допомогою приладу, який називається газонаповнений сепаратор віддачі, що використовується для проведення експериментів з термоядерного синтезу-випаровування. Це коли важкі іони прискорюються в ядрах мішеней, щоб розщепити їх на важчі елементи, які потім розпадаються за допомогою альфа-процесу, викидаючи альфа-частинки, що складаються з двох протонів і двох нейтронів (в основному, гелій), поки вони не стабілізуються. Дослідники вистрілили 84стронцієм в атоми срібла-мішені і вивчили отримані продукти розпаду. Вони не шукали 190астат, але 190астат – це те, що вони знайшли. “У своїй дисертації я проаналізував експериментальні дані, серед яких був знайдений новий ізотоп, – пояснює Кокконен.
Раніше найбільш нейтронно-дефіцитним ізотопом елемента, про який ми знали, був 192астат. Дослідники проаналізували нове відкриття і порівняли його з прогнозами моделей атомної маси, щоб з’ясувати, чи може воно розповісти нам щось нове про астатин.
Виявилося, що він цілком узгоджується з тим, що ми знаємо про цей елемент та альфа-розпад. Період напіврозпаду ізотопу становить лише 1 мілісекунду, а рівень енергії – 7,750 кілоелектронвольт, що є цілком нормальним. Розпад також був безперешкодним з енергетичної точки зору, це просто означає, що він був миттєвим, а не уповільненим, як це може статися з деякими радіоактивними ізотопами важких елементів.
Читайте також:
Краще, хай покладуть туди, де знайшли і не чіпають.
Бо розпадеться, не зберуть.