Физики синтезировали новые сверхтяжелые изотопы

Американские физики синтезировали три новых сверхтяжелых изотопа - магний-40, алюминий-43 и алюминий-42, сообщает Национальная лаборатория сверхпроводящего циклотрона (NSCL) США.

Ученые отмечают, что данное научное открытие заставляет пересмотреть гипотезы о максимальном количестве нейтронов, которое может содержать атомное ядро, которое состоит из протонов и нейтронов, что удерживаются вместе сильным ядерным взаимодействием, одним из четырех фундаментальных взаимодействий в природе.

Многие изотопы не встречаются в природе и могут быть синтезированы только искусственно, особенно сверхтяжелые нестабильные ядра. Физики из NSCL бомбардировали лист вольфрама высокоскоростными ядрами кальция-48. В итоге были обнаружены три новых изотопа.

Магний-40 содержит 12 протонов и 28 нейтронов, тогда как обычный изотоп (магний-24) - 12 нейтронов, а самый тяжелый из синтезированных ранее (магний-38) - 26 нейтронов. Магний-39 с 27 нейтронами не был обнаружен, что согласуется с теорией: более стабильными считаются изотопы с четным количеством нейтронов, и протонов.

Также удивительным для ученых было обнаружить алюминий-42, содержащий 13 протонов и 29 нейтронов - такие тяжелые ядра не должны были бы существовать с нечетным числом обоих типов частиц. Детекторы, однако, зафиксировали более 20 ядер странного изотопа, практически не оставляя сомнений в его существовании.

Наконец, было обнаружено одно ядро алюминия-43 (13 протонов, 30 нейтронов). Как правило, считается, что одного свидетельства недостаточно для нового изотопа, однако существование значительно менее стабильного алюминия-42 дает основания считать, что алюминий-43 тем более мог встретиться и детекторам можно доверять.

Ученые-ядерщики говорят, что, если сравнить обычный изотоп алюминий-27 со среднестатистическим взрослым мужчиной массой 75 килограммов, то алюминий-43 - это 120-килограммовый тяжелоатлет.