科学家创造奇怪的南瓜形原子核:在450纳秒内衰变
来源:IT之家 发布时间:2022-04-10 18:54 作者:樊华 阅读量:4463
,据国外媒体报道,最近几天,芬兰的物理学家创造了一个南瓜形状的原子核,它能以一种罕见的放射性衰变方式释放质子。
在质子发射的放射性元素中,镥—149 原子核的半衰期最短研究人员在 3 月 16 日的《物理评论快报》上撰文称,该原子核可以在短短 450 纳秒内就失去了一半的放射性
镥是一种稀土元素,在自然形态下是一种银色金属,原子序数为 71在稀土元素中,镥的丰度仅高于铥和放射性的钷,但仍比银常见得多通常情况下,镥会与金属元素镱一起出现在地壳中镥—176 是一种比较常见的放射性同位素,半衰期约为 380 亿年,可用于测量陨石的年龄地球上的镥由镥—175 和镥—176 两种同位素组成,其中只有镥—175 是稳定的
20 世纪 80 年代,科学家观察了镥的同位素镥—151 的衰变,发现其会在基态时从原子核中释放出一个质子基态是一个原子处于最低能级的状态,此时电子在离核最近的轨道上运动,这也是原子最稳定的构型质子发射十分罕见,而镥—151 是第一个被观测到在稳定基态衰变时发射质子的同位素
研究质子衰变可以让研究人员窥视原子核的内部,了解质子和中子如何结合在一起作为这项研究的一部分,于韦斯屈莱大学的物理学博士后研究者卡勒奥兰宁及其创造了一种新的镥同位素 —— 镥—149,它的原子核中有 71 个质子和 78 个中子他们发现,镥—149 比镥—151 更加奇特首先,镥—149 的原子核不是一个整齐的球体,而是一个被压扁的椭球体,看起来有点像南瓜这种现象被称为扁圆畸变,而镥—149 是迄今为止测量到的畸变最严重的原子核
镥—149 的半衰期也明显短于镥—151 的 80.6 毫秒据报道,研究人员通过燃烧镍的同位素镍—58 和钌的同位素钌—96 来创造这种新的镥同位素在研究中,镥—149 衰变为镱 148,而镱 148 本身也不会存在很长时间,其半衰期为 250 毫秒研究人员表示,未来有可能创造出镥—148,其寿命可能比镥—149 更长一些
张朝阳首先复习了经典的质能关系E=mcsup2;。科学界公认,这个公式在不同能量,不同尺度下都适用,但在一般的物理变化和化学变化中质能转化并不明显,只在核过程中比较明显。随后,他引入了“能量阶梯”的概念,即物理变化,化学变化,核过程,能量量级阶梯式增加。
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