日本與韓國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種以前未知的鈾同位素——鈾-241，其原子序數(shù)為92，質(zhì)量為241，半衰期可能只有40分鐘，這是自1979年以來科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)富含中子的鈾同位素。研究小組指出，其研究方法可用來進(jìn)一步了解其他重元素的同位素，也有望發(fā)現(xiàn)新同位素。相關(guān)研究刊發(fā)于最新一期《物理評(píng)論快報(bào)》雜志。

過去幾十年，物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)，由于很難合成出一些富含中子的重元素的同位素，因此也很難確定這些同位素的屬性。鑒于此，他們一直在探索在實(shí)驗(yàn)室條件下合成富含中子同位素的新方法。

在最新研究中，日本高能加速器研究機(jī)構(gòu)(KEK)的科學(xué)家們填補(bǔ)了這一知識(shí)空白，他們確定了19種此類同位素的質(zhì)量，其中包括全新的鈾-241。

團(tuán)隊(duì)在KEK同位素分離系統(tǒng)設(shè)施上開展了最新實(shí)驗(yàn)。他們將一束鈾-238原子核加速靶入一個(gè)鉑-198原子核的旋轉(zhuǎn)標(biāo)靶內(nèi)，這一過程使多個(gè)質(zhì)子和中子在鈾束核和鉑靶核之間轉(zhuǎn)移，形成了多個(gè)同位素，他們隨后使用飛行時(shí)間質(zhì)譜儀確定了這些同位素的質(zhì)量。

研究人員精確確定了19種富含中子的重元素同位素的質(zhì)量，這些同位素包含的中子數(shù)從143個(gè)到150個(gè)，其中鈾-241以前從未被觀測到。

研究人員表示，最新研究中使用的技術(shù)能幫助他們更好地理解與重元素相關(guān)的原子核的形狀，有望修改現(xiàn)有建造核電站和核武器的模型，以及描述恒星爆炸行為的理論，最新方法還有助發(fā)現(xiàn)更多的新同位素。