Обнаружен изотоп циркония, эффективно поглощающий нейтроны.

Новости МирТесен

Цирконий-88 продемонстрировал способность поглощать медленные нейтроны, значительно превосходящую теоретические прогнозы – в сотни тысяч раз.

Цирконий, занимающий сороковую позицию в Периодической таблибе и являющийся переходным металлом, ранее был известен своей ограниченной способностью к улавливанию сечением захвата медленных нейтронов – иначе говоря, слабой способностью улавливать свободные тепловые нейтроны. Благодаря этому циркониевые элементы находят применение в атомной энергетике, при изготовлении тепловыделяющих сборок реакторов.

На данный момент не существует общепринятой теории, объясняющей, почему одни ядра обладают большей способностью к поглощению тепловых нейтронов, чем другие. Однако Дженнифер Шустерман (Jennifer Shusterman) и ее коллеги из Ливерморской национальной лаборатории выявили, что у циркония-88 эта способность оказалась в сотни тысяч раз выше ожидаемого теоретического уровня. Данный изотоп демонстрирует одно из самых высоких значений сечения захвата нейтронов среди природных элементов – приблизительно 861 барн, уступая только ксенону-135. Результаты исследования были опубликованы в письме, опубликованном в журнале Nature.

Изотопы циркония, обладающие стабильностью, содержат от 50 до 54 нейтронов, тогда как в ядре циркония-88 их число составляет лишь 48. При захвате теплового нейтрона данное ядро трансформируется в цирконий-89, который является радиоактивным и подвержен распаду с испусканием гамма-лучей. Оценить потенциал использования этого изотопа сложно, поскольку его практическое применение зависит не только от физических характеристик, но и от таких аспектов, как удобство, безопасность, доступность, стоимость и другие.