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超重元素的同位素

2011/02/10 | | 標籤:

[Original publish date:Dec 13, 2010]

編輯 John C. H. Chen 報導

美國能源部勞倫斯柏克萊國家實驗室科學家發現六個超重元素─元素114、112、110、108、106與104的新同位素。

根據核物理的殼層模型,當原子核的質子數或是中子數符合"魔術數(magic number)"的時候,原子會相當穩定。如果質子數及中子數同時都是魔術數的時候,那這時的原子核被稱為"double magic",則會產生更穩定的原子核。

當原子序超過鈾,這些新元素無法在自然界中產生,需要以人工製造的方法產生。物理學家將較輕的元素加速,轟擊原子序高的元素,用這種方法來製造更重的元素。這些新元素的半衰期相當短,因此不容易了解其性質。

目前核物理學界認為當質子數為114,中子數為184的時候,這個原子會是double magic,而會相當穩定。為了尋找這個元素,美國Lawrence Berkeley國家實驗室的科學家利用鈣48來轟擊鈽242,這樣可以形成原子序114的元素。

他們發現,他們撞出來的元素114的質量是286, 287。之後面很快的進行alpha衰變放出氦原子核(兩個質子兩個中子)。因此科學家發現了一連串的114, 112, 110, 108, 106, 104的同位素。

儘管還沒有發現這個double magic的元素,但是這個結果依舊是個重要的里程碑。

原始論文
New superheavy element isotopes: 242Pu(48Ca,5n)285114. Physical Review Letters, 2010; 105 (18) DOI: 10.1103/PhysRevLett.105.182701

參考來源:

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