這一突破使科學家們更接近于創(chuàng)造有史以來最重的元素

在現(xiàn)代煉金術(shù)的一項壯舉中，科學家們使用一束蒸發(fā)的鈦來制造地球上最重的元素之一——他們認為這種新方法可以為更重的地平線鋪平道路。

這是這項新技術(shù)首次成功產(chǎn)生超重元素——其中一大塊稀有同位素鈦-50被加熱到近1650°C（3000°F）以釋放出射向另一個元素的離子。利弗莫里姆.

Livermorium 是在 2000 年首次合成的，它不是人類創(chuàng)造的最重的元素（那將是奧加內(nèi)森，原子序數(shù) 118）。

那么，如果最近在勞倫斯伯克利國家實驗室（Lawrence Berkeley National Laboratory）出現(xiàn)了幾個肝原子，那有什么大不了的呢——那些跟蹤元素周期表可能會問？Livermorium 是“So Y2K”，只有 116 個質(zhì)子。

但是，將鈦束與钚融合以產(chǎn)生肝藻只是對更大（或者更確切地說，更重）物體的試運行。科學家們希望創(chuàng)造出一種有史以來最重的元素：烏比尼銨，有 120 個質(zhì)子。

“這種反應(yīng)以前從未被證明過，在開始我們嘗試制造120之前，必須證明這是可能的，”說伯克利實驗室的核化學家杰克林·蓋茨（Jacklyn Gates）領(lǐng)導了這項研究。

Calcium-48 及其 20 個質(zhì)子一直是首選的光束，因為它的”幻數(shù)質(zhì)子和中子的“使其更加穩(wěn)定，幫助它與目標融合。

鈦-50不是“魔術(shù)”，但它具有達到那些較重原子量所需的22個質(zhì)子，而不會太重以至于簡單地散架。

“這是重要的第一步，試圖使某些東西比新元素更容易一些，以了解從鈣束到鈦束如何改變我們產(chǎn)生這些元素的速率，”來自伯克利實驗室的物理學家Jennifer Pore解釋.

“用鈦制造元素 116 驗證了這種生產(chǎn)方法有效，我們現(xiàn)在可以計劃尋找元素 120?！?/p>

該團隊在伯克利實驗室花了 22 天的時間進行操作88英寸回旋加速器，它將鈦的重離子加速成足夠強大的光束以與其目標融合。在這一切之后，它只產(chǎn)生了兩個可憐的肝原子。

使用這種方法創(chuàng)建 unbinilium，通過將光束對準銻-249，將比以前的路線快得多，但這仍然是一個艱巨的任務(wù)。

“我們認為制造 120 比制造 116 需要大約 10 倍的時間，”說伯克利實驗室核物理學家Reiner Kruecken。

這標志著美國能源部伯克利實驗室重返超重元素競賽，該實驗室是元素發(fā)現(xiàn)的領(lǐng)導者在20世紀。

至少自 2006 年以來，世界各地的科學家一直在競相生產(chǎn) unbinilium，當時一個俄羅斯團隊在聯(lián)合核研究所進行了第一次嘗試。德國GSI亥姆霍茲重離子研究中心的科學家們在2007年至2012年間進行了幾次嘗試，但沒有找到骰子。

現(xiàn)在，隨著來自美國、中國和俄羅斯的研究人員紛紛加入擂臺，人們不得不懷疑未來的應(yīng)用究竟是什么。

“美國回到這場競賽中真的很重要，因為超重元素在科學上非常重要，”核物理學家維托爾德·納扎雷維奇（Witold Nazarewicz）沒有參與這項研究。告訴Robert Service at科學.

元素 120 接近理論上的 '穩(wěn)定之島“，這是超重元素的天堂，由于它們的質(zhì)子和中子的”神奇數(shù)字“，半衰期非常長。

這些長壽命、穩(wěn)定的超重元素有望為科學家提供研究超重元素的機會。原子行為的極端情況測試核物理模型，并繪制原子核的極限.

本文已提交至物理評論快報，并可作為預印本提供，網(wǎng)址為arXiv的.

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