دانشمندان گونه‌ی جدیدی از اورانیوم کشف کردند!

دانشمندان موفق به کشف سبک‌ترین گونه‌ی اورانیوم تا به امروز شدند.

کد خبر: ۱۲۵۶۸۷۵

تاریخ: ۱۵ ارديبهشت ۱۴۰۰ - ۲۲:۰۹

به گزارش خبرگزاری دانا و به نقل از ساینس آلرت، این کشف اطلاعات بیشتری در مورد ذرات عجیب آلفا فاش می‌کند. این ذرات در اثر واپاشی هسته‌ای عناصر رادیواکتیو به وجود می‌آیند. این اورانیوم جدید که اورانیوم-۲۱۴ نام دارد ایزوتوپی است که ۳۰ نوترون بیشتر از پروتون‌هایش دارد و یک نوترون از ایزوتوپ اورانیومی که پیش از این سبک‌ترین اورانیوم شناخته می‌شد نیز کم‌تر دارد.
از آنجایی که نوترون‌ها دارای جرم هستند، اورانیوم-۲۱۴ از رایج‌ترین نوع ایزوتوپ‌های اورانیوم مثل اورانیوم- ۲۳۵ نیز سبک‌تر است. اورانیوم-۲۳۵ در راکتورهای هسته‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد و ۵۱ نوترون اضافی دارد.

این ایزوتوپ که به تازگی کشف شده نه تنها از سایر ایزوتوپ‌ها سبک‌تر است بلکه در هنگام واپاشی هسته‌ای رفتارهای منحصر به فردی نشان می‌دهد و به دانشمندان کمک می‌کند تا روند واپاشی آلفا زا را که در آن هسته‌ی اتم گروهی از دو پروتون و دو نوترون(یک ذره‌ی آلفا) را از دست می‌دهد بهتر درک کنند.

اگرچه دانشمندان می‌دانند که واپاشی هسته باعث آزاد شدن ذره‌ی آلفا می‌شود اما هنوز بعد از گذشت قرن‌ها جزئیات دقیق تشکیل ذره‌ی آلفا پیش از آزادسازی را نمی‌دانند.

محققان این ایزوتوپ جدید اورانیوم را در مرکز تحقیقات یون سنگین در لانژو(Lanzhou) چین ساختند. آن‌ها پرتویی از آرگون را به یک تنگستن تاباندند. تاباندن لیزر به تنگستن باعث افزوده شدن پروتون و نوترون و ایجاد اورانیوم شد.

نیمه عمر این ایزوتوپ اورانیوم-۲۱۴ تنها نیم میلی‌ثانیه بود. نیمه عمر مدت زمانی است که برای واپاشی نیمی از ماده‌ی رادیواکتیو لازم است. رایج‌ترین نوع اورانیوم که اورانیوم-۲۳۸ نام دارد نیمه‌عمری برابر با ۴.۵ میلیارد سال دارد که برابر با سن زمین است. دانشمندان با مشاهده‌ی دقیق واپاشی ایزوتوپ‌ها توانستند نیروی هسته‌ای یکی از چهار عنصر اصلی که ماده را در کنار هم نگه می‌دارد را  مورد مطالعه قرار دهند.

آن‌ها دریافتند پروتون و نوترونی که درون ذرات آلفا هستند برهم‌کنش قوی‌تری نسبت به سایر عناصری دارند که تعداد پروتون و نوترون آن‌ها با این ایزوتوپ مشابه است.

محققان می‌گویند: احتمالا علت این موضوع تعداد مشخص نوترون‌های درون هسته‌ی اورانیوم-۲۱۴ است. این ایزوتوپ جدید ۱۲۲ نوترون دارد که عددی نزدیک به "عدد جادویی نوترون" یعنی ۱۲۶ است که موجب پایداری هسته می‌شود.

دانشمندان گمان می‌کنند، برهم‌ کنش پروتون و نوترون درون عناصر رادیواکتیو سنگین‌تر مانند ایزوتوپ‌های پلوتونیوم و نپتونیم قوی‌تر است. این عناصر پروتون‌های بیشتری دارند.

دانشمندان به بررسی سایر ایزوتوپ‌ها با تعداد نوترون‌های نزدیک به "عدد جادویی" علاقه دارند اما این عناصر نیمه‌ی عمر کوتاهی دارند و بررسی آن‌ها نیازمند پرتوهای قدرتمندتر ردیاب‌های حساس‌تر است.