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  • 迄今最輕鎂同位素誕生

    2021-12-31 08:31 來源:環球網 閱讀數:11948

    科技日報訊 (記者劉霞)據物理學家組織網近日報道,來自中國北京大學、美國華盛頓大學、密歇根州立大學等機構的研究人員攜手,創造出了迄今世界上最輕的鎂同位素鎂-18,有助科學家更好地理解原子是如何形成的。

    地球富含天然鎂,這些鎂很久以前在恒星中產生,現在已成為地殼礦物質的重要組成部分,也是我們日常飲食中不可或缺的營養元素。這種鎂很穩定,其原子核不會分崩離析。而新的鎂同位素鎂-18并不穩定,無法在自然界中找到。

    所有鎂原子的原子核內都有12個質子,一般情況穩定的鎂通常指鎂-24,其包含12個中子。此前最輕的鎂-19有7個中子。為制造出更輕的鎂-18,在最新研究中,科學家們使用位于密歇根州立大學國家超導回旋加速器實驗室的回旋加速器,將一束更穩定的鎂-24的原子核加速到光速的一半左右,并將其射入由元素鈹制成的金屬箔靶中。

    這個過程制造出了一堆比鎂-24輕的同位素,科學家從中挑選出了一個相對不太穩定的鎂-20(其會在1/10秒內衰變),并讓它與大約30米外的鈹靶相撞,鎂-18就此誕生了。但它極不穩定,壽命不到1/6秒,因此以裸核的形式存在。

    研究人員指出,得到的鎂-18不會離開鈹靶,會在靶體內衰變。盡管他們不能直接檢查該同位素,但可以描述其衰變情況:鎂-18首先射出兩個質子成為氖-16,然后再射出兩個質子成為氧-14。通過分析逃離靶體的質子和氧氣,研究小組可以推斷出鎂-18的性質。

    研究人員表示,雖然他們無法直接進行測量,但是可以借此了解更多關于元素的形成過程。而且,通過使用粒子加速器制造越來越奇特的同位素,他們可以突破模型極限,解釋所有原子核是如何形成并保持在一起的,這反過來也有助于預測宇宙極端環境內發生了什么。

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