أنشأ العلماء نواة غريبة على شكل قرع تختفي في نانوثانية

أنشأ العلماء نواة غريبة على شكل قرع تختفي في نانوثانية

يُظهر انطباع هذا الفنان تحلل نواة اللوتيتيوم -149 إلى نواة الإيتربيوم -148 وبروتون.

يخضع اللوتيتيوم 149 لنوع نادر من الاضمحلال الإشعاعي.

ابتكر الفيزيائيون في فنلندا نواة ذرية على شكل قرع تقذف البروتونات في نوع نادر من الاضمحلال الإشعاعي. 

تمتلك النواة ، اللوتيتيوم -149 ، أقصر نصف عمر لأي مجموعة من العناصر المشعة تسمى بواعث البروتون ، وفقًا لموقع فيزيكس وورلد . أفاد الفيزيائيون في 16 مارس في دورية Physical Review Letters أنه يفقد نصف نشاطه الإشعاعي (يتحلل إلى عناصر أخرى) في غضون 450 نانوثانية فقط . 

اللوتيتيوم عنصر أرضي نادر يظهر في شكله الطبيعي كمعدن فضي به 71 بروتونًا و 71 نيوترونًا في نواته. عادة ما يحدث بجانب العنصر المعدني الإيتربيوم في قشرة الأرض . في الثمانينيات من القرن الماضي ، لاحظ العلماء وجود نظير لوتيتيوم - وهو تباين في الذرة مع عدد مختلف من النيوترونات في النواة - يُعرف باسم اللوتيتيوم -151 ، يتحلل ويطرح بروتونًا من نواته أثناء وجوده في حالته الأرضية. الحالة الأرضية هي أدنى مستوى للطاقة يمكن أن تمتلكه إلكترونات الذرة وتكوينها الأكثر استقرارًا. انبعاث البروتون نادر ، وكان اللوتيتيوم -151 هو أول نظير يُلاحظ يصدر بروتونات بينما يتحلل في حالته الأرضية المستقرة. 

تسمح دراسة اضمحلال البروتون للباحثين بالنظر داخل نواة الذرة وفهم كيفية ارتباط البروتونات والنيوترونات معًا. كجزء من هذا النوع من البحث ، ابتكر كالي أورانين ، باحث ما بعد الدكتوراه في الفيزياء في جامعة جيفاسكيلا ، وزملاؤه نظيرًا جديدًا من اللوتيتيوم ، اللوتيتيوم -149 ، الذي يحتوي على 71 بروتونًا و 78 نيوترونًا في نواتها. ووجدوا أن اللوتيتيوم 149 أغرب من اللوتيتيوم 151. لسبب واحد ، نواتها ليست كرة أنيقة ، بل هي كرة مستطيلة الشكل تشبه اليقطين إلى حد ما. يُعرف هذا بالتشويه المفلطح ، ويعتبر اللوتيتيوم -149 أكثر نواة تم قياسها تشوهًا على الإطلاق. 

وميض اللوتيتيوم -149 وستفتقده هو أيضًا أقصر بكثير من نصف عمر اللوتيتيوم 151 البالغ 80.6 مللي ثانية. 

ابتكر الباحثون النظير بإطلاق نظير من النيكل ، النيكل 58 ، على أحد نظائر الروثينيوم ، الروثينيوم -96 ، وفقًا لموقع PhysicsWorld. يتحلل نظير اللوتيتيوم الجديد إلى الإيتربيوم -148 ، والذي لا يبقى في مكانه لفترة طويلة: له عمر نصف يبلغ 250 مللي ثانية. 

وفقًا لـ PhysicsWorld ، قد يكون من الممكن إنشاء اللوتيتيوم 148 ، والذي قد يستمر لفترة أطول قليلاً من اللوتيتيوم 149.