دوشنبه ۱۶ مهر ۱۴۰۳
۱۹:۴۸ - ۳۰ بهمن ۱۴۰۲ کد خبر: ۱۴۰۲۱۱۱۹۲۷
نجوم و فضا

ایزوتوپ‌های جدید از عناصر سنگین خاکی کمیاب کشف شد

ایزوتوپ‌,کشف ایزوتوپ‌های جدید از عناصر سنگین خاکی کمیاب
فیزیکدانان ایزوتوپ های کاملاً جدیدی از عناصر سنگین خاکی کمیاب را کشف کرده اند.

به گزارش ایسنا به نقل از اس ای، نسبت هایی از ذرات تشکیل دهنده هسته های اتم که تاکنون هرگز دیده نشده بود در آزمایشی برجسته که شامل تکه تکه شدن عناصر سنگین بود، پدیدار شد.

فیزیکدانان به رهبری اولگ تاراسوف از دانشگاه ایالتی میشیگان با شکستن هسته های پلاتین، ایزوتوپ های جدیدی از عناصر کمیاب تولیوم، ایتربیوم و لوتسیم را کشف کردند.

این دستاوردی است که دانشمندان معتقدند به آن ها کمک می کند تا خواص هسته های غنی از نوترون و فرآیندهایی را که عناصر جدیدی را در برخورد ستارگان نوترونی ایجاد می کنند، درک کنند.

به گفته پژوهشگران، این کار همچنین قدرت تأسیسات اخیراً تکمیل شده برای پرتوهای ایزوتوپ نادر (FRIB) دانشگاه ایالتی میشیگان را نشان می دهد که نخستین آزمایش خود را در ژوئن ۲۰۲۲ انجام داد.

همه اشکال یک عنصر، یکسان تشکیل نمی شوند. هر هسته اتمی متشکل از تعدادی ذرات زیر اتمی است که به نوکلئون ها (پروتون و نوترون) معروف هستند. تعداد پروتون ها در تمام اشکال یک عنصر ثابت است و به آن عنصر عدد اتمی آن را می دهد. با این حال، تعداد نوترون ها می تواند متفاوت باشد و همین تغییرات تعیین می کنند که چه چیزی بعنوان ایزوتوپ یک عنصر شناخته می شود.

همه عناصر دارای تعدادی ایزوتوپ هستند که با سطوح مختلف پایداری تشکیل می شوند. بعضی از آن ها به شکل فوق العاده ای سریع تجزیه میشوند و در یک پرتوافشانی کوتاه تشعشع یونیزه به عناصر سبک تر تجزیه می شوند. بعضی ها نیز ثبات خود را حفظ می کنند.

شناخت ایزوتوپ های مختلف و نحوه رفتار آن ها به دانشمندان کمک می کند تا بفهمند جهان چگونه عناصر را می سازد و فراوانی آن عناصر را در فضا و زمان تخمین بزنند.

تاراسوف و همکارانش برای ساخت ایزوتوپ های جدید خود با یک ایزوتوپ پلاتین با ۱۲۰ نوترون به نام ۱۹۸Pt شروع کردند. پلاتین استاندارد دارای ۱۱۷ نوترون است. استفاده از ایزوتوپ سنگین تر میتواند نحوه تقسیم شدن هسته را تغییر دهد.

آنها این اتم ها را در FRIB قرار دادند که از یک شتاب دهنده یون سنگین برای تقسیم هسته های اتم استفاده می کند. پرتوهای ایزوتوپ های کمیاب با سرعتی بیش از نیمی از سرعت نور به سمت هدف شلیک می شوند. هنگامی که آن ها به هدف برخورد می کنند، این ایزوتوپ ها به ایزوتوپ های سبک تر از هسته تبدیل می شوند. سپس فیزیکدانان می توانند این ایزوتوپ ها را شناسایی و مطالعه کنند.

در تجزیه و تقسیم هسته ۱۹۸Pt تیم پژوهشگران تاراسوف ۱۸۲Tm و ۱۸۳Tm را با ۱۱۳ و ۱۱۴ نوترون کشف کردند. تولیوم استاندارد دارای ۶۹ نوترون است.

آن ها همچنین ۱۸۶Yb و ۱۸۷Yb را به ترتیب با ۱۱۶ و ۱۱۷ نوترون یافتند. در حالیکه ایتربیوم استاندارد دارای ۱۰۳ نوترون است.

پژوهشگران همچنین ۱۹۰Lu را با ۱۱۹ نوترون کشف کردند. لوتسیم استاندارد نیز دارای ۱۰۴ نوترون است.

هر یک از این ایزوتوپ ها در چندین دور شتاب دهنده دیده شدند. پژوهشگران می گویند این بدان معناست که FRIB می تواند برای مطالعه سنتز ایزوتوپ های غنی از نوترون عناصر سنگین در ترکیباتی استفاده شود که تاکنون بسیار نادیده گرفته شده اند، البته نه به دلیل عدم علاقه دانشمندان، بلکه توانایی ایجاد و شناسایی آنها وجود نداشته است.

این به نوبه خود می تواند به ما کمک کند تا بفهمیم که چگونه رویدادهای کیهانی خشونت آمیز سنگین ترین عناصر را در کیهان ایجاد می کنند. هر چیزی سنگین تر از آهن در کیهان فقط در شرایط شدید و خشن ایجاد می شود ، مثلاً در شرایطی که در ابرنواخترها یا در برخورد بین ستاره های نوترونی دیده می شود.

یکی از فرآیندهای سنتز هسته که در برخورد ستاره های نوترونی مشاهده می شود، فرآیند جذب سریع نوترون یا فرآیند r است. این فرآیند زمانی اتفاق می افتد که هسته های اتمی به سرعت نوترون های شناور آزاد را که در جریان انفجار کیلونووا از بین می روند ، می گیرند و تبدیل آنها به عنصری سنگین تر آغاز می شود. طلا، استرانسیم، پلاتین و سایر فلزات سنگین را از این طریق بدست می آوریم.

پژوهشگران می گویند که آزمایش شان به بازتولید فرآیند r بسیار نزدیک شده است. این بدان معناست که ما ممکن است در آینده ای بسیار نزدیک، ابزاری در اختیار داشته باشیم که می تواند یکی از مسیرهای سنتز هسته را که در برخی از خشن ترین رویدادهایی که کیهان ارائه می دهد، تکرار کند.

پژوهشگران می گویند: قابلیت های منحصر به فرد FRIB، از جمله پرتوهای اولیه بسیار شدید در انرژی هایی بیش از انرژی موجود در آزمایشگاه ملی سیکلوترون ابررسانا، آن را به یک ابزار ایده آل برای کاوش حوزه نوترون ها و فراتر از آن تبدیل می کند.

پژوهشگران در FRIB میتوانند از این واکنش ها برای تولید، شناسایی و مطالعه خواص ایزوتوپ های جدید استفاده کنند و به پیشرفت های فیزیک هسته ای، اخترفیزیک و درک ما از خواص اساسی ماده کمک کنند.

این پژوهش در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.

  • 15
  • 4
۵۰%
همه چیز درباره
نظر شما چیست؟
انتشار یافته: ۰
در انتظار بررسی:۰
غیر قابل انتشار: ۰
جدیدترین
قدیمی ترین
مشاهده کامنت های بیشتر
هیثم بن طارق آل سعید بیوگرافی هیثم بن طارق آل سعید؛ حاکم عمان

تاریخ تولد: ۱۱ اکتبر ۱۹۵۵ 

محل تولد: مسقط، مسقط و عمان

محل زندگی: مسقط

حرفه: سلطان و نخست وزیر کشور عمان

سلطنت: ۱۱ ژانویه ۲۰۲۰

پیشین: قابوس بن سعید

ادامه
بزرگمهر بختگان زندگینامه بزرگمهر بختگان حکیم بزرگ ساسانی

تاریخ تولد: ۱۸ دی ماه د ۵۱۱ سال پیش از میلاد

محل تولد: خروسان

لقب: بزرگمهر

حرفه: حکیم و وزیر

دوران زندگی: دوران ساسانیان، پادشاهی خسرو انوشیروان

ادامه
صبا آذرپیک بیوگرافی صبا آذرپیک روزنامه نگار سیاسی و ماجرای دستگیری وی

تاریخ تولد: ۱۳۶۰

ملیت: ایرانی

نام مستعار: صبا آذرپیک

حرفه: روزنامه نگار و خبرنگار گروه سیاسی روزنامه اعتماد

آغاز فعالیت: سال ۱۳۸۰ تاکنون

ادامه
یاشار سلطانی بیوگرافی روزنامه نگار سیاسی؛ یاشار سلطانی و حواشی وی

ملیت: ایرانی

حرفه: روزنامه نگار فرهنگی - سیاسی، مدیر مسئول وبگاه معماری نیوز

وبگاه: yasharsoltani.com

شغل های دولتی: کاندید انتخابات شورای شهر تهران سال ۱۳۹۶

حزب سیاسی: اصلاح طلب

ادامه
زندگینامه امام زاده صالح زندگینامه امامزاده صالح تهران و محل دفن ایشان

نام پدر: اما موسی کاظم (ع)

محل دفن: تهران، شهرستان شمیرانات، شهر تجریش

تاریخ تاسیس بارگاه: قرن پنجم هجری قمری

روز بزرگداشت: ۵ ذیقعده

خویشاوندان : فرزند موسی کاظم و برادر علی بن موسی الرضا و برادر فاطمه معصومه

ادامه
شاه نعمت الله ولی زندگینامه شاه نعمت الله ولی؛ عارف نامدار و شاعر پرآوازه

تاریخ تولد: ۷۳۰ تا ۷۳۱ هجری قمری

محل تولد: کوهبنان یا حلب سوریه

حرفه: شاعر و عارف ایرانی

دیگر نام ها: شاه نعمت‌الله، شاه نعمت‌الله ولی، رئیس‌السلسله

آثار: رساله‌های شاه نعمت‌الله ولی، شرح لمعات

درگذشت: ۸۳۲ تا ۸۳۴ هجری قمری

ادامه
نیلوفر اردلان بیوگرافی نیلوفر اردلان؛ سرمربی فوتسال و فوتبال بانوان ایران

تاریخ تولد: ۸ خرداد ۱۳۶۴

محل تولد: تهران 

حرفه: بازیکن سابق فوتبال و فوتسال، سرمربی تیم ملی فوتبال و فوتسال بانوان

سال های فعالیت: ۱۳۸۵ تاکنون

قد: ۱ متر و ۷۲ سانتی متر

تحصیلات: فوق لیسانس مدیریت ورزشی

ادامه
حمیدرضا آذرنگ بیوگرافی حمیدرضا آذرنگ؛ بازیگر سینما و تلویزیون ایران

تاریخ تولد: تهران

محل تولد: ۲ خرداد ۱۳۵۱ 

حرفه: بازیگر، نویسنده، کارگردان و صداپیشه

تحصیلات: روان‌شناسی بالینی از دانشگاه آزاد رودهن 

همسر: ساناز بیان

ادامه
محمدعلی جمال زاده بیوگرافی محمدعلی جمال زاده؛ پدر داستان های کوتاه فارسی

تاریخ تولد: ۲۳ دی ۱۲۷۰

محل تولد: اصفهان، ایران

حرفه: نویسنده و مترجم

سال های فعالیت: ۱۳۰۰ تا ۱۳۴۴

درگذشت: ۲۴ دی ۱۳۷۶

آرامگاه: قبرستان پتی ساکونه ژنو

ادامه
ویژه سرپوش