Nói chung, các nguyên tố nặng mới được tổng hợp và sản xuất nhân tạo trên bảng tuần hoàn có kích thước quá "lớn", điều này thường dẫn đến tính không ổn định và phù du của chúng. Khi các nhà khoa học nỗ lực ép nhiều proton và neutron lại với nhau để tạo ra hạt nhân "siêu nặng" - hạt nhân có tổng cộng hơn 103 proton - thì những nguyên tố như vậy ngày càng không ổn định.
Cho đến nay, tất cả các nguyên tố siêu nặng do con người tạo ra đều phân rã gần như ngay lập tức. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley ở Hoa Kỳ đã thực hiện một bước quan trọng hướng tới “hòn đảo ổn định” bí ẩn bằng cách tổng hợp các nguyên tố nặng này thông qua máy gia tốc hạt.
"Đảo ổn định" là vùng bảng tuần hoàn lý thuyết trong vật lý hạt nhân, nơi các nguyên tố siêu nặng cuối cùng có thể tồn tại và phá vỡ các quy tắc.
Nhóm nghiên cứu đã tổng hợp thành công nguyên tố thứ 116 "livermorium" bằng phương pháp mới sử dụng titan-50 (titan), một đồng vị hiếm chiếm khoảng 5% tổng lượng titan trên trái đất. Bằng cách nung nóng titan này đến 3.000 độ F và biến nó thành dòng hạt năng lượng cao, các nhà nghiên cứu có thể cho dòng hạt này va chạm với các nguyên tử khác để tạo ra các nguyên tố siêu nặng.
Mặc dù trước đây phenanthrene đã được sản xuất bằng các phương pháp khác, nhưng phương pháp cải tiến này mở đường cho việc tổng hợp các nguyên tố mới, nặng hơn, từ đó có tiềm năng mở rộng bảng tuần hoàn.
"Thành tựu này thực sự mang tính đột phá." Hiromitsu Haba, nhà nghiên cứu tại RIKEN, Nhật Bản, người không tham gia vào nghiên cứu, cho biết. Ông cũng chỉ ra rằng thành tựu này là “điều kiện cần để khám phá thêm những nguyên tố mới”. Kết quả nghiên cứu đã được công bố tại hội nghị Cấu trúc hạt nhân vào tháng 7 và hiện đang được bình duyệt trên tạp chí Physical Review Letters.
Phép toán 'dễ dàng' về phản ứng tổng hợp nguyên tố siêu nặngcyclotron 88 inch (Cyclotron) đặt tại Phòng thí nghiệm Berkeley là một thiết bị có thể tạo ra trường điện từ. Nó có thể đẩy hạt nhân giải phóng một số electron xung quanh và khiến chúng va chạm với các nguyên tử đứng yên khác ở tốc độ cao. Với những thiết bị này, quá trình tổng hợp các nguyên tố siêu nặng trở thành một bài toán đơn giản: Để tạo ra một nguyên tố có 116 proton, bạn cần hợp nhất hai hạt nhân nguyên tử sao cho tổng số proton của chúng đạt tới con số đó. Tuy nhiên, trong lĩnh vực vật lý hạt nhân, mọi việc thường không đơn giản như vậy.
Theo truyền thống, canxi-48 là đồng vị được lựa chọn để tạo ra phản ứng tổng hợp các nguyên tố siêu nặng vì "bản chất ma thuật kép" của nó. Hạt nhân nguyên tử được bao quanh bởi lớp vỏ quỹ đạo điện tử; khi hạt nhân có "số ma thuật" proton hoặc neutron có thể lấp đầy hoàn toàn lớp vỏ quỹ đạo thì chúng rất ổn định nếu chúng có "số ma thuật kép" của cả hai hạt. còn nổi bật hơn nữa. Nhưng canxi-48 có ít proton hơn, điều này làm hạn chế khả năng tổng hợp các nguyên tố nặng hơn.
Nguyên tố nặng nhất ổn định có thể kết hợp với canxi-48 (Ca-48, với 20 proton) là curium (curium, với 96 proton), cuối cùng tạo thành nguyên tố "Me" (116 proton). Mặc dù canxi-48 và berkeli nặng hơn (97 proton) đã được sử dụng để tổng hợp nguyên tố 117, berkeli "cực kỳ khó chế tạo". Witold Nazarewicz, nhà khoa học trưởng tại Cơ sở chùm tia đồng vị hiếm của MSU, người không tham gia vào nghiên cứu mới, cho biết: “Nếu chúng ta muốn tạo ra nhiều nguyên tố nặng hơn, chúng ta cần một hạt có nhiều proton hơn canxi-48”.}
Để tạo ra dòng hạt như vậy, nhóm nghiên cứu đã chuyển sang titan-50 và cố gắng kết hợp nó với plutonium để tạo ra các nguyên tố monium. Jacklyn Gates, lãnh đạo Nhóm Nguyên tố nặng của Phòng thí nghiệm Berkeley và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Trước thí nghiệm này, không ai biết việc sử dụng titan để tạo ra vật chất là dễ hay khó”.
据CNN报导，这要归功于英国曼彻斯特大学天体物理学教授阿尔伯特‧齐尔斯特拉（Albert Zijlstra），他最先指出仙后座的一个星云与SN 1181之间的关联。之前，齐尔斯特拉并没有参与这项新研究。他回忆说，那是2021年，疫情正严重的时候。
E-SPORT当一些网友质疑它是不是像人们传说中那么强大时，很快便有一些网友予以反驳。
大纪元此前报导，棒旋星系是一种螺旋星系，它的中间具有由恒星聚集而成的短棒结构。棒旋星系的旋臂通常从短棒的末端开始延伸出去。
Cybertruck有一个50安培的240伏插座，史密斯说这足以为他使用的任何电动工具充电。当他在X等社交媒体上分享了他如何用Cybertruck为各种电动工具提供动力、运输设备，甚至参与农忙收获等工作时，立刻引起很多人的兴趣。（点击这里观看相关影片）
当海绵季节结束时，他们再次在那里专程停留，取回了第一批文物，其中包括古代世界现存最丰富的文物。1901年获得的的赫拉克勒斯（Hercules）、阿波罗（Apollo）和奥德修斯（Odysseus）的雕像只是一个开始。
Không giống như canxi-48 "số ma thuật kép" cực kỳ ổn định, titan-50 không có đặc tính số ma thuật và thiếu độ ổn định cực cao. Điểm nóng chảy của nó gần gấp đôi so với canxi, khiến việc xử lý nó trở nên khó khăn hơn. Độ ổn định thấp của các nguyên tử titan-50 khiến việc hợp nhất thành công trở nên khó khăn ngay cả khi chúng va chạm nhau. Gates giải thích: “Nó giống như việc nhìn thấy một nguyên tử tổng hợp mỗi ngày so với việc nhìn thấy nó mười ngày một lần hoặc hơn”. Bất chấp những thách thức này, titan-50 được coi là lựa chọn tốt nhất tiếp theo vì nó mang lại khả năng tạo ra các nguyên tố siêu nặng vượt xa những gì canxi có thể đạt được.
Khi đồng vị đã sẵn sàng và máy cyclotron bắt đầu hoạt động thì phải chờ đợi rất lâu. Bằng cách bắn phá liên tục một dòng hạt titan vào mục tiêu uranium, xác suất xảy ra bất kỳ va chạm nào giữa hai hạt nhân là cực kỳ thấp. Gates nói: “Nếu bạn phóng to một nguyên tử lên kích thước bằng một sân bóng đá, hạt nhân sẽ giống như hạt đậu”. “Chúng tôi bắn sáu nghìn tỷ hạt titan mỗi giây vào mục tiêu chỉ để có cơ hội bắn trúng hạt nhân.”
Việc bắn phá hạt cường độ cao và hiếm khi xảy ra va chạm thành công có nghĩa là phải mất 22 ngày để tổng hợp lượng vonfram có thể đo lường được.
Khám phá "Đảo ổn định"Việc ứng dụng thành công titan-50 đã đạt được tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực tổng hợp nguyên tố siêu nặng. Thí nghiệm này không chỉ chứng minh công nghệ này về cơ bản là khả thi mà còn cung cấp những dữ liệu quan trọng về “mặt cắt” của chùm hạt titan-50.. (Cái gọi là "mặt cắt ngang" đề cập đến xác suất xảy ra một kết quả cụ thể dựa trên năng lượng va chạm khi hai hạt va chạm.)
Trên cơ sở đó, mục tiêu đầy tham vọng tiếp theo là sử dụng titan-50 cho phản ứng tổng hợp để tạo ra nguyên tố 120, đòi hỏi phải có sự va chạm với nguyên tố "californium". Nguyên tố 120 sẽ là nguyên tố nặng nhất từng được tổng hợp và là nguyên tố đầu tiên ở hàng thứ tám của bảng tuần hoàn. Theo một số mô hình, yếu tố này cũng sẽ tồn tại tương đối lâu dài, trở thành điểm khởi đầu cho một “hòn đảo ổn định” được tìm kiếm từ lâu. Mặc dù các mô hình lý thuyết cung cấp ít sự chắc chắn về năng lượng chính xác cần thiết cho quá trình tổng hợp dựa trên titan, nhưng những kết quả sơ bộ này cung cấp cái nhìn sâu sắc có giá trị.
E-SPORT"(Nghiên cứu này) đã thu thập dữ liệu thử nghiệm cắt ngang và bây giờ chúng tôi biết mô hình (lý thuyết) nào đáng tin cậy nhất." Nazarewicz giải thích. Hiromitsu Haba nói thêm: "Chúng tôi đang khám phá hạt nhân nguyên tử trong những môi trường khắc nghiệt mà về mặt lý thuyết vẫn khó dự đoán... Tuy nhiên, chúng tôi không có lý do gì để cho rằng nguyên tố 120 không thể được tổng hợp theo cách này."
Mặc dù có thể phải mất nhiều năm nữa mới có thể tạo ra nguyên tố mới này, nhưng khám phá tiềm năng này được kỳ vọng sẽ cung cấp những hiểu biết mới về vỏ electron và bảng tuần hoàn. Điều này có thể có ý nghĩa quan trọng đối với vật lý hạt nhân, khoa học vật liệu và các lĩnh vực khác. “Bạn đang đi vào quỹ đạo g (của electron),” Gates nói, đề cập đến một cấu hình electron mới về mặt lý thuyết chưa từng được thực hiện trước đây. "Điều này giống như mở ra một lĩnh vực hóa học mới."◇
Người phụ trách biên tập: Sun Yun#
Các nhà khoa học bất ngờ phát hiện ra vật liệu mới có thể chế tạo chip bán dẫn thế hệ tiếp theo Vàng đến từ đâu? Vụ nổ vũ trụ sáng nhất lịch sử làm dấy lên bí ẩn mới Phát minh của Mỹ: đất hiếm có thể chiết xuất được từ nam châm với độ tinh khiết 99,5% Các nhà khoa học chụp thành công hình ảnh cấp độ thứ hai của các phản ứng nguyên tử Các nhà khoa học đo thành công trọng lực của vật thể có khối lượng nhỏ nhất