На ускоренителе NSCL получили самые лёгкие ядра магния с семью нейтронами.
Copyright принадлежит S. M. Wang, Университет Фудан и Учреждение по редким изотопам, МГУ.
Магний — двенадцатый элемент Периодической таблицы, один из самых распространенных в земной коре. Его содержится в морской воде и многих минералах. Магний выполняет важную роль в жизни биологических клеток. По некоторым предположениям, магний был одним из ключевых элементов. обеспечившихВозникновение жизни на Земле. Весь этот магний образован смесью трёх сравнительно устойчивых… изотоповЯдра массой 24, 25 и 26 атомных единиц содержат по 12 протонов и 12, 13 и 14 нейтронов соответственно.
Используя мощные ускорители и коллайдеры частиц исследователи получили другие изотопы магния, которые не отличаются стабильностью: от магния-40 с 28 нейтронами в ядре до магния-19 с семью. Недавно установлена новая рекордная величина: Юй Цзинь и его коллеги из Пекинского и Мичиганского университетов синтезировали легчайший магний-18, содержащий на один нейтрон меньше. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.
Исследователи использовали ускоритель Национальной лаборатории сверхпроводящего циклотрона (NSCL) при Мичиганском университете. Пучок ядер стабильного магния-24 разгонялся до скорости почти половину скорости света и направлялся в мишень из бериллия, разваливаясь на спектр более легких частиц, включая легкие изотопы магния. Среди них оказался нестабильный магний-20 с периодом полураспада в доли секунды.
Эксперимент был спроектирован так, чтобы разлетающиеся ядра магния-20 сразу попадали на вторую мишень, расположенную в 30 метрах. Это позволило получить еще более легкий и нестабильный магний-18, существующий лишь в течение секстиллионных долей секунды. Он тут же распадался, прямо на мишени превращаясь в относительно стабильный кислород-14 (период полураспада — 71 секунда). Детекторы зарегистрировали выброшенные при этом распаде протоны, а также кислород-14 и следы промежуточного изотопа неона-16.
Магний-18 сверхлегкий крайне нестабилен и образуется лишь в термоядерных превращениях, происходящих внутри звезд и других космических «реакторов». Получение и анализ его в лаборатории помогут лучше понять процессы, протекающие в этих объектах. В итоге эти процессы заполняют космос различными химическими элементами и ядрами, из которых состоит земная кора и мы сами.