Физики в Финляндии создали атомное ядро в форме тыквы, которое выбрасывает протоны в результате редкого радиоактивного распада. О результатах исследования они сообщили в журнале Physical Review Letters.
По данным PhysicsWorld, у ядра лютеция-149 самый короткий период полураспада среди всех радиоактивных элементов, которые являются излучателями протонов. Он теряет половину своей радиоактивности (распадается на другие элементы) всего за 450 наносекунд.
Лютеций — редкоземельный элемент, который в природе представлен в виде серебристого металла с 71 протоном и 71 нейтроном в ядре. Обычно в земной коре он встречается вместе с металлическим элементом иттербием. В 1980-х годах ученые наблюдали изотоп лютеция — вариант атома с другим числом нейтронов в ядре, известный как лютеций-151, который распадался и выбрасывал протон из ядра, находясь в основном состоянии. Основное состояние — это самый низкий уровень энергии, который могут иметь электроны атома, и его наиболее стабильная конфигурация. Испускание протонов происходит редко, и лютеций-151 был первым изотопом, испускающим протоны при распаде в стабильном основном состоянии.
Изучение распада протона позволяет исследователям заглянуть внутрь ядра атома и понять, как протоны и нейтроны связаны друг с другом. В рамках этого направления исследований Калле Ауранен, научный сотрудник с докторской степенью по физике в Университете Ювяскюля, и его коллеги создали новый изотоп лютеция, лютеций-149, в ядре которого содержится 71 протон и 78 нейтронов.
Они обнаружили, что лютеций-149 был еще более странным, чем лютеций-151. Во-первых, его ядро — не аккуратная сфера, а, скорее, продолговатая сжатая сфера, немного похожая на тыкву. Во-вторых, период полураспада лютеция-149 значительно короче, чем период полураспада лютеция-151, который составляет 80,6 миллисекунды.
В рамках нового исследования ученые создали изотоп, обжигая изотоп никеля (никель-58), изотопом рутения (рутением-96). Новый изотоп лютеция распадается на иттербий-148, который сам по себе не может существовать долго: его период полураспада составляет 250 миллисекунд.
Читать далее
Внутри Земли есть еще «планета»: как она спасла зарождающуюся жизнь
Найден самый приятный запах, который нравится всем людям
Стекло — это новый пластик: его можно перерабатывать бесконечно без потери свойств