Avanço aproxima cientistas da criação do elemento mais pesado de todos os tempos: WebCuriosos
Num feito da alquimia moderna, os cientistas usaram um feixe de titânio vaporizado para criar um dos elementos mais pesados da Terra – e pensam que este novo método poderá abrir caminho para horizontes ainda mais pesados.
Esta é a primeira vez que a nova técnica – na qual um pedaço do raro isótopo titânio-50 é aquecido a quase 1.650 °C (3.000 °F) para liberar íons que são irradiados para outro elemento – produziu com sucesso um elemento superpesado, fígado.
Livermorium foi sintetizado pela primeira vez em 2000 e não é o elemento mais pesado que os humanos criaram (isso seria oganesson, número atômico 118).
Então, qual é o problema se alguns átomos de fígado recentemente surgiram no Laboratório Nacional Lawrence Berkeley – aqueles que acompanham a tabela periódica podem perguntar? Livermorium é 'tão Y2K' e tem apenas 116 prótons.
Mas fundir um feixe de titânio com plutônio para criar fígado é apenas um teste para coisas muito maiores (ou melhor, mais pesadas). Os cientistas esperam criar um elemento que será o mais pesado já produzido: não-binalcom 120 prótons.
“Esta reação nunca tinha sido demonstrada antes e era essencial provar que era possível antes de embarcarmos na nossa tentativa de fazer 120”, afirmou. diz a química nuclear Jacklyn Gates, do Berkeley Lab, que liderou a pesquisa.
O cálcio-48, com seus 20 prótons, tem sido o feixe preferido, porque seu 'número mágico' de prótons e nêutrons o torna mais estável, ajudando-o a se fundir com seu alvo.
O Titânio-50 não é “mágico”, mas possui os 22 prótons necessários para atingir os pesos atômicos mais pesados, sem ser tão pesado a ponto de simplesmente se desintegrar.
“Foi um primeiro passo importante tentar fazer algo um pouco mais fácil do que um novo elemento para ver como passar de um feixe de cálcio para um feixe de titânio altera a taxa na qual produzimos esses elementos”, disse a física Jennifer Pore, do Berkeley Lab. explica.
“A criação do elemento 116 com titânio valida que este método de produção funciona e agora podemos planejar nossa busca pelo elemento 120.”
A equipe levou 22 dias de operações no Berkeley Lab's Ciclotron de 88 polegadasque acelera os íons pesados de titânio em um feixe poderoso o suficiente para se fundir com seu alvo. Depois de tudo isso, rendeu apenas dois míseros átomos de hepática.
Criando unbinilium com este método, apontando o feixe para Califórnia-249será muito mais rápido do que as rotas anteriores poderiam oferecer, mas ainda será um trabalho árduo.
“Achamos que levará cerca de 10 vezes mais tempo para fazer 120 do que 116”, diz O físico nuclear do Berkeley Lab, Reiner Kruecken.
Isto marca um retorno à corrida dos elementos superpesados para o Berkeley Lab do Departamento de Energia dos EUA, um líder em descoberta elementar durante o século XX.
Cientistas de todo o mundo estão numa corrida para produzir unbinílio pelo menos desde 2006, quando uma equipa russa no Instituto Conjunto de Pesquisa Nuclear fez uma primeira tentativa. Cientistas do Centro GSI Helmholtz para Pesquisa de Íons Pesados, na Alemanha, fizeram várias tentativas entre 2007 e 2012, mas sem sucesso.
Agora, com investigadores dos EUA, China e Rússia a jogarem o chapéu no ringue, é preciso perguntar-se quais poderão ser exactamente as aplicações futuras.
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“É realmente importante que os EUA estejam de volta a esta corrida, porque os elementos superpesados são muito importantes cientificamente”, disse o físico nuclear Witold Nazarewicz, que não esteve envolvido na pesquisa. contado Roberto Serviço em Ciência.
O elemento 120 está próximo do teórico 'ilha de estabilidade', um paraíso para elementos superpesados, onde as meias-vidas são luxuosamente longas, graças aos seus 'números mágicos' de prótons e nêutrons.
Espera-se que esses elementos superpesados, estáveis e de longa vida, ofereçam aos cientistas a oportunidade de estudar os extremos do comportamento atômico, testar modelos de física nuclear e mapear os limites dos núcleos atômicos.
Este artigo foi submetido a Cartas de revisão física, e está disponível como pré-impressão em arXiv.
