اكتشف العلماء نظيرًا جديدًا من أندر عنصر في قشرة الأرض ، يحتوي على 85 بروتونًا و 105 نيوترونًا ، في حين أن 190 أستاتين هو أخف نظير تم العثور عليه على الإطلاق.
تقول عالمة الفيزياء هانا كوكونن Hanna Kokkonen من جامعة Jyväskylä في فنلندا: “دراسة النوى الجديدة مهمة لفهم بنية النوى وحدود المادة المعروفة”.
الأستاتين مشع للغاية وغير مستقر للغاية. يحدث في الطبيعة فقط كنقطة بداية ، نتاج اضمحلال العناصر الثقيلة التي تتحلل بسرعة إلى عناصر أخف. أكثر نظائر الأستاتين استقرارًا هو 210 أستاتين.
لهذا السبب من النادر جدًا في الطبيعة أنه لا يوجد حتى جرام واحد منه على كوكبنا في أي وقت. يتشكل ، ثم ينحسر ، ويطلق البروتونات والنيوترونات ، حتى يهبط في شكل العناصر المستقرة methylbismuth أو الرادون. نظرًا لقصر عمرها الافتراضي ، فإن خصائصها مشتقة إلى حد كبير من الاستدلال ولا يمكن تحديدها على وجه اليقين.
لسنا متأكدين حتى ما إذا كان الهالوجين أو المعدن. كان شيئًا غريبًا ، بلا عظام فيه. لكن دراستها يمكن أن تساعدنا في فهم ليس فقط العناصر نفسها ، ولكن أيضًا تشوه نوى النظائر المختلفة واضمحلالها الإشعاعي.
تم إجراء البحث باستخدام جهاز يسمى فاصل الراجع المملوء بالغاز ، والذي يستخدم لإجراء تجارب الاندماج والتبخير. يحدث هذا عندما تتسارع الأيونات الثقيلة في النواة المستهدفة لتندمج في عناصر أثقل ، والتي تتحلل بعد ذلك من خلال عملية ألفا ، وتطلق جسيمات ألفا تتكون من بروتونين ونيوترونين (بشكل أساسي الهيليوم) حتى تصبح مستقرة.
أطلق الباحثون 84 إشارة فلكية على ذرات الفضة المستهدفة ودرسوا نواتج الاضمحلال الناتجة. لم يكونوا يبحثون عن 190 Astatine ، لكنهم وجدوا 190 Astatine.
يوضح كوكونن: “في رسالتي ، قمت بتحليل البيانات التجريبية لاكتشاف نظائر جديدة”.
في السابق ، كان أكثر النظائر المعروفة بنقص النيوترونات هو 192 أستاتين. قام الباحثون بتحليل هذا الاكتشاف الجديد وقارنوه بالتنبؤات من نماذج الكتلة الذرية لمعرفة ما إذا كان بإمكانه إخبارنا بشيء جديد عن الأستاتين.
يبدو أن هذا يتفق مع ما نعرفه عن تحلل ألفا للعناصر. يبلغ عمر النصف للنظير 1 مللي ثانية فقط ومستوى طاقة 7750 كيلو إلكترون فولت ، وهو أمر طبيعي تمامًا. كما تم الحل دون عائق وبقوة. هذا يعني فقط أنه يحدث على الفور ، بدلاً من التأخير ، وهو ما يمكن أن يحدث مع النظائر المشعة لعناصر ثقيلة معينة.
