Thực nghiệm thành công trên con đường khám phá nguyên tố mới

Cuộc tìm kiếm những nguyên tố mới xuất phát từ giấc mơ phát hiện ra một biến thể bền một cách thích hợp có thời gian tồn tại lâu dài và không bị phân rã ngay. Có một lý thuyết trong vật lý hạt nhân về một đảo bền của các nguyên tố siêu nặng. Đó là một vùng tiềm năng ở phần trên của bản tuần hoàn với những nguyên tố chưa từng được khám phá, có thể vẫn còn đủ bền và tồn tại dài hơn vài giây.

Mục tiêu của nó là khám phá các giới hạn của độ bền hạt nhân nguyên tử.

Trong một nghiên cứu bao gồm các nhà nghiên cứu ở ĐH Lund, Thụy Điển, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm một phương pháp mới cho quan sát livermorium, nguyên tố có 116 proton trong các hạt nhân nguyên tử. Nghiên cứu này chứng tỏ là phương pháp mới là một bước hứa hẹn hướng đến việc thực hiện sứ mệnh tạo ra nguyên tố 120, có thể là nguyên tố nặng nhất từng được phát hiện.

Công trình được xuất bản trên tạp chí Physical Review Letters.

“Chúng tôi đã có thể ghi danh hạt nhân livermorium trên máy dò của chúng tôi chỉ tám ngày của thực nghiệm. Điều này chứng tỏ là chúng tôi đã chọn được một quy trình tốt để bắt đầu thực nghiệm”, Dirk Rudolph, một trong những nhà nghiên cứu ở ĐH Lund tham gia vào nghiên cứu mới này.

Thực nghiệm được diễn ra tại phòng thí nghiệm quốc gia Berkeley ở Mỹ. Với Dirk Rudolph và các đồng nghiệp ở Lund của anh, đó là một chiến thắng trong nỗ lực cung cấp một hệ máy dò mới cho các thực nghiệm mở rộng ở Berkeley. Máy dò được mang tới từ Lund, mang tên SHREC, đã hạ cánh xuống Mỹ từ hành lý xách tay của các nhà nghiên cứu. Tâm điểm của máy dò này là một hộp nhỏ chứa 14 phiến silicon được thiết kế riêng biệt.

Nghiên cứu về các nguyên tố siêu nặng trước hết đòi hỏi một máy gia tốc để phóng một chùm tia ion cường độ cao, sau đó hướng vào một cái bia. Bia này gồm có một lớp mỏng của một nguyên tố nặng hơn cả uranium. Kết quả thu được là do hình thành trong phản ứng nóng chảy và được một hệ dò ghi danh sau quá trình phân tách hiệu quả.

“Tôi tự hào thấy SHREC thực hiện công việc của mình như một cái đồng hồ trong một thiết lập thực nghiệm đúng. Thật bõ công chúng  tôi mang nó từ Lund”, Pavel Golubev, chuyên gia về máy dò của nhóm nghiên cứu ĐH Lund.

Thực nghiệm về nguyên tố livermorium sẽ được tiếp tục trong những tháng còn lại của năm nay, sau khi các nhà nghiên cứu lên kế hoạch khởi động công việc để cố gắng tạo ra nguyên tố số 120, có lẽ sẽ mất nhiều năm để thực hiện.

Thanh Đức dịch

Nguồn: Trường ĐH Lund, Thụy Điển

https://www.lunduniversity.lu.se/article/successful-experiment-paves-way-new-element