수십 년 동안 핵 물리학 자들은 기록적인 초강력 요소를 존재로 폭파하여 가장 무거운 자연 요소 인 우라늄을 넘어 주기적 테이블을 단계적으로 확장했습니다. 이러한 헤비급은 불안정한 경향이 있지만 이론은 추가 안정성을 부여하는 양성자와 중성자의 "마법 숫자"를 예측하며, 오래 지속 된 초강력을 찾는 것은 오랫동안 연구자들에게 성배였습니다.
.Flerovium으로 알려진 요소 114는 1998 년에 처음 만들어졌으며, 이론가들은 114가 마법의 수의 양성자라고 믿었 기 때문에 추가 안정성을위한 최고의 후보로 여겨졌다. 그러나 연구자들은 이제 주기율표에서 근처의 초강력 요소보다 더 안정적이지 않다고보고합니다. Lund University의 연구 지도자 Dirk Rudolph는 말합니다.
결과는 마법의 수의 양성자 수에 대한 다음 후보에 초점을 맞추고 있습니다. 요소 120. 합성 전에는 결코 합성하기 전에, 요소 120은 2020 년 11 월 첫 실험을 시작한 러시아의 새로운 시설 인 초강력 요소 공장 (SHEF)의 목표입니다. 연구원들은 이미 표적 물질의 얇은 층에서 ION 빔을 발사함으로써 이미 60 개의 Moscovium, 요소를 만들었습니다. 그러나 120 년대의 추격은 120 년대의 목표를 위해 필요로하는 고유 한 원자로에서 생산 된 희귀 한 요소 인 Californium의 양을 얻을 때까지 보류 중입니다. Shef의 본거지 인 러시아 공동 핵 연구소 (Jinr)의 Yuri Oganessian은“제한된 양의 목표 자료는 가까운 시일 내에 해결해야 할 기술적 인 문제를 제기한다. Oganessian은 2004 년 Jinr에서 그의 팀에 의해 발견 된 Oganesson의 이름을 딴 Oganesson의 이름을 딴 것입니다.
일부 핵이 다른 핵보다 안정적 인 이유를 설명하기 위해, 이론가들은 양성자와 중성자가 핵을 둘러싸고 각 요소의 화학을 정의하는 전자의 궤도 껍질과 유사한 "껍질"에 거주한다고 믿는다. 전체 전자 쉘이 화학적으로 불활성 고귀한 가스를 만드는 것처럼, 양성자 또는 중성자의 전체 쉘은 추가 안정성과 더 긴 수명을 제공합니다. 헬륨 -4 (원자 번호 2), 산소 -16 (원자 번호 8) 및 Lead-208 (원자 번호 82)과 같은 양성자 및 중성자의 전체 껍질을 가진 핵은 "이중 마법"핵으로 알려져 있습니다.
그러나 이론은 초강력 요소에 대한 마법의 숫자가 무엇인지를 근사화 할 수 있습니다. 1998 년, Jinr의 Oganessian 팀이 처음으로 요소 114의 독방 핵을 생산했을 때, 114 개의 양성자의 마법 껍질을 유망한 것처럼 보였습니다. 원자는 30 초 이상 살아남은 것처럼 보였습니다. 그러나 그 긴 수명은 절대 복제되지 않았으며, Flerovium의 다른 확인 된 동위 원소 대부분은 1 초 이상 살아남지 못합니다.
그래서 작년에 Mainz University의 Rudolph와 Christoph Düllmann이 이끄는 팀은 GSI Helmholtz Center for Germany Leavy Ion Research에서 업그레이드 된 탐지기와 함께 Flerovium의 안정성을 다시 한 번 살펴 보았습니다. 그들은 플루토늄 -242 및 플루토늄 -244로 코팅 된 금속 포일에서 칼슘 -48 이온 빔을 발사했다. 대부분의 이온은 표적을 통과했지만 몇 주 동안 몇 주 동안 일부는 플루토늄 핵과 충돌하여 flerovium에 융합했습니다.
호일로부터 배출 된 후, 신선한 플레로 비움 핵을 질량에 따라 이온을 편향시키는 자기장에 의해 빔 이온 및 다른 잔해로부터 분리되었다. 입자 검출기에 내장 된 핵은 초강성 핵의 정체성을 나타 내기 위해 타임 및 측정 된 붕괴 생성물을 측정했습니다.
연구원들은 Flerovium-288의 Flerovium-286과 11의 2 개의 원자를 만들었습니다. . 그들은 이전에 본 적이없는 것을 포함하여 핵의 붕괴 경로를 확인했으며, 전체 껍질을 가진 안정적인 핵에는 존재하지 않을 것입니다. 루돌프는이 부패 경로가 매우 효율적이라고 114 명은 "대변인 마법 번호가 아니다"라고 결론 지었다.
Oganessian은 놀라지 않습니다. 그는 이론가들은 전체 양성자 쉘에 의해 부여 된 추가 안정성이 "훨씬 약하고 흐릿하다"고 믿는 반면, 완전한 중성자 쉘은 안정성에 훨씬 더 큰 영향을 미칠 것이라고 말했다. 실망스럽게도 184 세의 다음 중성자 쉘은 현재 손이 닿지 않습니다. 연구원들은 177 개 이상의 중성자가있는 핵을 생산 한 적이 없습니다.
그러나 이것이 마법 안정성에 대한 검색이 끝났다는 것을 의미하지는 않습니다. 루돌프는 요소 114에 대한 GSI 팀의 개선 된 데이터는 이론가들이 "이론을위한 앵커 포인트"를 제공함으로써 모델을 개선하는 데 도움이 될 것이라고 말했다. 최신 버전의 핵 쉘 모델은 구체 대신 럭비 볼과 다른 모양 모양의 쉘을 호출하고 전체 양성자 쉘이 실제로 114가 아닌 120 또는 126에 있다고 제안합니다.
.올바른 빔과 타겟 재료와 빔 강도 및 장기 시간의 문제가 있습니다. 뒤를만이 부르는 것처럼 "무자비한 힘". 그는 요소 119와 120은 현재 GSI 시설의 파악을 넘어서 있지만 일본의 Riken Particle Physics Lab과 Shef에 도달해야한다고 말합니다. "나는 그들이 우리에게 119와 120을 얻을 것이라고 확신합니다."
