Физики разработали новую версию плутония, что поможет лучше понять "магические числа".

Исследователи из Института современной физики Китайской академии наук разработали новый изотоп плутония, плутоний-227. Это открытие имеет значительное значение для ядерной физики, особенно в контексте трансурановых химических элементов, находящихся за ураном в периодической таблице химических элементов, сообщает Interesting Engineering.

Плутоний представляет собой искусственно созданный химический элемент с порядковым номером 94 в периодической таблице. Это тяжелый радиоактивный металл, который применяется в производстве ядерного оружия и топлива для ядерных реакторов. Плутоний получают из изотопа урана — уран-238. Изотопами называют разновидности атомов и ядер химических элементов, которые имеют различное количество нейтронов и протонов.

У плутония имеются изотопы от плутония-228 до плутония-247, но наиболее известными являются плутоний-238 и плутоний-239. Теперь китайские физики сообщили о том, что им удалось синтезировать новый изотоп — плутоний-227. Это первый изотоп плутония, открытый китайскими учеными.

Плутоний-227 является уникальным изотопом, поскольку это разновидность плутония с заметным дефицитом нейтронов. Для его создания физики применили реакцию термоядерного испарения. Новое открытие основывается на предыдущих исследованиях изотопов нептуния.

Открытие плутония-227 создает возможности для изучения так называемых "магических чисел" в ядерной физике. Эти числа, включая 2, 8, 20, 28, 50, 82 и 126, представляют собой определенные количества протонов и нейтронов, которые обеспечивают ядру повышенную стабильность. Грубо говоря, это похоже на строительство из блоков, где определенные комбинации создают более устойчивую структуру. Синтез плутония-227 предоставляет возможность исследовать этот вопрос и лучше понять стабильность химических элементов, расположенных за ураном в периодической таблице.

Сначала физики проанализировали девять цепочек распада плутония-227, чтобы подтвердить открытие нового изотопа. Затем ученые измерили энергию альфа-частицы и период полураспада плутония-227, которые составили около 8191 килоэлектронвольт и 0,78 секунды соответственно.

Одним из способов распада плутония-227 является эмиссия альфа-частиц, которые представляют собой ядра гелия, состоящие из двух протонов и двух нейтронов. Физики измерили энергию этих альфа-частиц и определили период полураспада изотопа, то есть время, необходимое для распада половины атомов плутония-227.

Напоминаем, что у плутония нет стабильных изотопов, и самым долгоживущим является плутоний-244.