Astatinin yeni izotopu kəşf edildi

Astatinin Yeni İzotopu Kəşf Olundu

Yeni İzotopun Xüsusiyyətləri

Beynəlxalq alimlər qrupu proton buraxaraq parçalanan astatinin yeni bir izotopunu aşkar edib. Bu izotop 85 proton və 103 neytrondan ibarətdir və nüvə hissəciklərinin qeyri-adi konfiqurasiyasını nümayiş etdirir. Astatin (At) izotopu, həm bu parçalanma üsulu ilə tanınan ən ağır nüvə olmaqla yanaşı, həm də astatinin ən yüngül izotopu hesab olunur.

Astatin yer üzərində yalnız daha ağır elementlərin parçalanma məhsulu kimi mövcuddur və çox qısa müddət ərzində mövcud olur. Onun bütün izotopları radioaktivdir və yarımömür müddətləri nanosaniyələrdən saatlara qədər dəyişir. Bu səbəbdən astatin Yer qabığında ən nadir təbii elementlərdən biri sayılır. Hazırda dünya miqyasında cəmi bir qramdan az miqdarda astatinin mövcud olduğu təxmin edilir.

Proton Buraxılması: Nadir Parçalanma Forması

Alimlər bu tədqiqatda proton buraxaraq parçalanan astatinin qeyri-adi izotopunu təqdim ediblər. Adətən nüvələr alfa hissəcikləri (proton və neytronların birgə buraxılması) və ya beta parçalanma (elektron və ya pozitron buraxılması) vasitəsilə parçalanır. Proton buraxılması isə nadir bir radioaktiv parçalanma formasıdır.

"Proton buraxılması, nüvənin proton buraxaraq sabitliyə doğru addım atdığı nadir bir parçalanma üsuludur," deyə Finlandiyanın Jyväskylä Universitetindən nüvə fizikası üzrə ilk müəllif Henna Kokkonen bildirib.

Tədqiqatın Metodları

Bu cür ekzotik nüvələri öyrənmək çətin bir prosesdir, çünki onların qısa ömrü və qeyri-sabitliyi xüsusi metodlar tələb edir. Tədqiqatçılar Jyväskylä Universitetinin Sürətləndirici Laboratoriyasında birləşmə-buxarlanma reaksiyası vasitəsilə bu yeni nüvəni istehsal ediblər. Bu reaksiyada iki nüvə toqquşaraq birləşir və sonra sabitliyə çatmaq üçün hissəciklər buraxır.

"Nüvə, təbii gümüş hədəfi 84 Sr ion şüası ilə şüalandıraraq birləşmə-buxarlanma reaksiyası vasitəsilə istehsal edildi," deyə Jyväskylä Universitetinin nüvə fizikası üzrə mütəxəssisi Kalle Auranen izah edib. Bu prosesdə laboratoriyanın siklotron hissəcik sürətləndiricisindən istifadə olunub. Reaksiyanın nəticəsində yaranan qalıqlar qazla doldurulmuş geri çevirici ayrıcı vahidi ilə izolyasiya edilib və spektrometr və detektorlar vasitəsilə analiz edilib.

Tədqiqatçılar bu eksperimental məlumatları izah etmək üçün nüvə fizikasında qeyri-adi kvazihissəcik modeli kimi tanınan nəzəri çərçivəni genişləndiriblər. Bu model deformasiya olunmuş nüvələrin quruluşu və mexanikasını aydınlaşdırır.

Nəticələr və Perspektivlər

Model parçalanma sürətini dəqiq təsvir edib və nüvənin prolat sferoid formasında olduğunu göstərib. Başqa sözlə, nüvə qarpız formasındadır. Bu formanın dəqiq səbəbləri hələ də aydın deyil, lakin tədqiqatçılar bunun daha dərin sirrləri ortaya çıxara biləcəyini qeyd ediblər.

"Nüvənin xassələri valent protonun bağlanma enerjisində trend dəyişikliyini göstərir," deyə Henna Kokkonen bildirib. "Bu, ağır nüvələrdə indiyə qədər rast gəlinməyən bir qarşılıqlı təsirlə izah oluna bilər."

Tədqiqatçılar bu yeni nüvənin inkişafı və parçalanma mexanizmlərini daha yaxşı anlamaq üçün əlavə müşahidələrin vacib olduğunu vurğulayıblar. Onlar həmçinin proton buraxılması ilə parçalanma ehtimalı olan, hazırda məlum olmayan 189 At izotopunu öyrənməyi tövsiyə ediblər.

Bu araşdırma nüvələrin quruluşu və maddənin təməl blokları haqqında fundamental biliklər əldə etmək məqsədi daşıyır. Bu biliklər kainatın dərinliklərini başa düşmək üçün yeni perspektivlər təqdim edə bilər.

Nəşr Olunma

Tədqiqatın nəticələri "Nature Communications" jurnalında dərc olunub.