在門捷列夫的元素表中最重的放射性元素是鮮為人知的。但是，如今利用一種非常敏感的技術(shù)，包括激光和氣體射流使人們有可能第一次深入了解這些重元素的原子和其核的結(jié)構(gòu)情況。由魯汶大學(xué)物理研究所核與輻射專業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的一個國際研究小組在《自然通訊》雜志上報告了這一發(fā)現(xiàn)。
在2016年科學(xué)家們在門捷列夫的周期表中增加了四個元素。這些重元素在地球上沒有發(fā)現(xiàn)，只能使用強大的粒子加速器產(chǎn)生。“元素通常是在小批量生成，有時每年只有幾個原子。這些原子也具有放射性，所以它們的衰變很快：有時它們只存在一小部分。這就是為什么這些元素的科學(xué)知識是非常有限的，”來自魯汶大學(xué)核與輻射物理研究所的核物理學(xué)家Mark Huyse和Piet Van Duppen說道。
魯汶大學(xué)研究人員現(xiàn)在希望通過激光電離技術(shù)的新應(yīng)用改變這一現(xiàn)狀。“我們生產(chǎn)的錒（AC），這個名字給的重錒系元素，在一系列的在比利時魯汶使用粒子加速器實驗中發(fā)現(xiàn)的這一元素。快速衰減的這一元素原子在充滿氬氣的氣室中被俘虜，吸進了超音速噴氣式飛機，并且使用激光束進行激發(fā)。通過這樣做，我們使外層電子在不同的軌道運行。第二束激光將電子發(fā)射出去。這種電離的原子，這意味著它成為帶正電荷，現(xiàn)在就變得很容易操作和檢測。激光的顏色就像元素的原子結(jié)構(gòu)的指紋和原子核的結(jié)構(gòu)一樣。
激光電離本身就是一個眾所周知的技術(shù)，但它在超音速射流中的應(yīng)用是新的，非常適合于重放射性元素：“通過電離原子，我們顯著提高了這項技術(shù)的靈敏度。在實驗過程中，每秒產(chǎn)生幾個原子已經(jīng)足夠測量了。該技術(shù)提高了激光電離的靈敏度，準確度和速度至少十倍。這標志著對最重元素的研究進入了一個全新的時代，使得對核物理理論模型的檢驗和修正成為可能。我們的方法將被用于在GANIL新粒子加速器，這是目前正在法國建設(shè)中的一個儀器。”
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