צוות מדענים ממכון המחקר הגרמני GSI הצליח לצפות ביסוד הכימי שמספרו 114, אחד מהיסודות הכבדים ביותר שנוצרו עד היום. ההכנה של יסוד זה מורכבת וקשה ביותר ודורשת שימוש במאיץ חלקיקים מתקדם. עד היום, מבצע זה הוכתר בהצלחה רק בעוד שני מרכזי מחקר, אחד בארה”ב והשני ברוסיה.
בעזרת המכשור המיוחד, צוות המחקר, בראשותו של החוקר Christoph Düllman, הצליח לצפות בשלושה-עשר אטומים של היסוד 114 במהלך תקופת ניסוי ארוכה שנמשכה ארבעה שבועות ברציפות. למרות מספר האטומים הקטן שהתקבל, הממצאים מדגימים את קצב הייצור הגבוה ביותר שהושג אי-פעם עבור היסוד 114. ממצא זה פותח צוהר למחקרים כימיים, אטומיים, ופיסיקאליים מעמיקים בעתיד הקרוב. על-סמך הקרינה שנפלטה במהלך דעיכתו של היסוד, החוקרים הצליחו לזהות שני איזוטופים שונים של היסוד 114 בעלי מספרי המסות 288 ו- 289. זמן מחצית החיים של שני האיזוטופים הוא בסדר הגודל של שנייה אחת.
“המכשור המיוחד (TASCA) שבו השתמשנו מהווה כיום את המערכת היעילה ביותר לזיהוי יסודות על-כבדים הנוצרים במאיצי חלקיקים. יעילות גבוהה זו הינה המפתח לניסויים עתידיים. בנוסף, נוכל לבצע אנליזה כימית של יסודות על-כבדים הקרובים ליסוד 114, וזאת בכדי לקבוע את המיקום המדויק שלהם בטבלה המחזורית של היסודות,” מוסיף החוקר הראשי.
באמצעות השימוש במאיץ החלקיקים של GSI, שאורכו 120 מטרים, החוקרים האיצו אטומי סידן טעונים חשמלית (יוני סידן) לעבר רדיד אלומיניום המצופה בפלוטוניום. במהלך הניסוי, הגרעינים של הפלוטוניום והסידן עוברים היתוך ליצירת גרעין מאוחה של היסוד החדש. המספר האטומי של היסוד – מספר הפרוטונים בגרעין האטום – הינו 114 ועל-כן שמו הראשוני הינו היסוד 114. המספר האטומי מתאים לסכום היסודות המגיבים: סידן עם 20 פרוטונים ופלוטוניום עם 94.
החלק המפריד שבמכשיר, המלא בגז, מפריד את האטומים הנוצרים ע”י המאיץ ברמת בררנות גבוהה מיתר תוצרי התגובה. בשלב הבא, האטומים של היסוד 114 מוחדרים לגלאי מוליך-למחצה מיוחד שבו הם מזוהים על-סמך הקרינה הנפלטת מהם במהלך דעיכתם.
דיווחים ראשוניים על התצפית של היסוד 114 פורסמו לפני כעשר שנים ע”י מרכז המחקר הרוסי ב- Dubna. אולם, המועצה המתאימה של האיגוד הבינלאומי לכימיה טהורה ולכימיה יישומית (IUPAC) עדיין לא הכירה רשמית בתגלית שלהם. כמעט באותו הזמן, שני אטומים של היסוד 114 נצפו גם במרכז המחקר באוניברסיטת ברקלי, ארה”ב. לאחרונה, האיגוד הכיר רשמית ביסוד 112, שהופק באותו המכון (GSI), כיסוד הכבד ביותר שהתגלה עד כה. דיווחים רוסיים על ההכנה של יסודות בעלי מספר אטומי של עד 118 עדיין לא אושרו.
2 תגובות
שלום א. בן נר:
1) התחום המתאים למחקר זה הוא פיסיקה בסיסית והיישומים בו הם פיסיקה גרעינית, רדיולוגיה רפואית וכדומה. מלבד זאת – כל גילוי ידע מדעי נוסף משפר את הבנתנו על העולם הסובב אותנו.
2) בתחום של יסודות כבדים קיים המושג של “אי של יציבות” שהם איזוטופים יציבים יחסית בעלי מערכי אטומים מאוד מסויימים. למידע נוסף בקשר לכך ראה שלוש הידיעות הקשורות למארמ זה.
לד”ר משה נחמני
שתי שאלות לי אליך.
א]. אולי תוכל להצביע בבקשה על אפליקציות ישומיות ו\או מחקריות של תגלית מאין זו ?
ב]. האם מבחינה תיאורטית, קיימת האפשרות כי יסודות כבדים יותר מ-114 יהיו יציבים יותר ?
לתשובתך אודה.