Çin'deki Ağır İyon Araştırma Tesisi'ndeki...

Çin'deki Ağır İyon Araştırma Tesisi'ndeki fizikçiler, bugüne kadarki en hafif uranyum izotopu olan uranyum-214'ü ( 214 U) gözlemlediler ve önceden bilinen iki izotop olan 216 U ve 218 U'nun α-bozunma özelliklerini kesin olarak ölçtüler.

Uranyum , U sembolü ve atom numarası 92 olan kimyasal bir elementtir.

1789'da Alman kimyager Martin Heinrich Klaproth tarafından keşfedilen bu, periyodik tablonun aktinid serisinde gümüşi beyaz, zayıf radyoaktif bir metaldir.

Doğal olarak oluşan uranyum , % 99,3 238 U,% 0,7 235 U ve çok az miktarda 234 U içerir.

Tüm bu izotoplar radyoaktiftir, α parçacıkları yayar ve 159.200 yıl ile 4.47 milyar yıl arasında yarı ömre sahiptir.

Observed α-decay chains for 214U. Image credit: Zhang et al., doi: 10.1103/PhysRevLett.126.152502.

Yeni uranyum izotopu, 214 U, Lanzhou, Çin'deki Ağır İyon Araştırma Tesisinde Ağır Atomlar ve Nükleer Yapı Spektrometresinde (SHANS) yapılan bir dizi deneyde gözlendi.

214 U çekirdeği üretmek için, fizikçiler bir tungsten-182 ( 182 W) hedefinde bir argon-36 ( 36 Ar) ışını ateşledi.

“ 214 U için, 184 MeV'luk bir ışın enerjisi ve 500 pnA'lık tipik bir ışın yoğunluğu ile 182 W ( 36 Ar, 4n) 214 U'luk füzyon-buharlaşma reaksiyonu kullanıldı,” diye açıkladılar.

182 W hedefler, malzemenin karbon folyolara püskürtülmesi ve ardından karbon katmanıyla kaplanmasıyla hazırlandı."

Araştırmacılar , torunlarının bilinen α-bozunma özelliklerinin yardımıyla konum-zaman ilişkili α-bozunma zincirlerini arayarak 214 U tanımladılar .

"Yavru ürünlerin ölçülen bozunma özellikleri, 210 Th, 206 Ra, 202 Rn ve 198 Po için bilinen verilerle iyi eşleşiyor " dediler.

"Bu ölçümlere dayanarak, ortalama α-parçacık enerjisi ve 214 U'nun yarı ömrü sırasıyla 8,533 keV ve 0,52 ms olarak belirlendi."

Yazarlar ayrıca, diğer iki hafif uranyum izotopunun, 216 U ve 218 U'nun hassas bozunma özelliklerini elde etmek için tungsten hedeflerinde argon ve kalsiyum ışınlarını ateşledi.

"Çift-çift çekirdekler 216 U ve 218 U'nun daha kesin α-bozunma özellikleri, 40 Ar, 40 Ca'lık 180 W, 182 W ve 184 W hedeflerle ölçüldü " dediler.

The findings were published in the journal Physical Review Letters.

_____

Z.Y. Zhang et al. 2021. New α-Emitting Isotope 214U and Abnormal Enhancement of α-Particle Clustering in Lightest Uranium Isotopes. Phys. Rev. Lett 126 (15): 152502; doi: 10.1103/PhysRevLett.126.152502