一個由日本理化學(xué)研究所、中國科學(xué)院蘭州近代物理研究所及德國重離子核科學(xué)研究所等組成的國際研究小組，日前利用重離子直線加速器(RILAC)，以原子序數(shù)20號的鈣(48Ca)射束和96號的鋦(248Cm)標靶進行熱核聚變反應(yīng)，成功合成了原子序數(shù)116號的(钅立)同位素292Lv和293Lv。這一成果為探索原子序數(shù)119號之后的新元素邁出了一步。研究成果發(fā)表在近期出版的《日本物理學(xué)會雜志》上。
原子序數(shù)104號之后的元素被稱為超重元素，需經(jīng)過重離子加速器通過聚變反應(yīng)來人工合成。至今利用冷聚變反應(yīng)已合成108號(钅黑)、110號(钅達)、111號(钅侖)、112號(钅哥)、113號(钅爾)等超重元素。為探討119號之后的新元素，俄羅斯和美國的聯(lián)合研究小組也在應(yīng)用熱核聚變反應(yīng)進行合成試驗。
熱核聚變反應(yīng)是用較輕的重離子(原子序數(shù)10至20)照射錒系元素(原子序數(shù)89至103的元素)標靶產(chǎn)生核聚變，是比冷聚變反應(yīng)激發(fā)能量更高的熱狀態(tài)復(fù)合核合成超重元素的方法。復(fù)合核釋放出的中子數(shù)量為3至5個左右，雖然核裂變的次數(shù)增多，但豐中子核之間可通過冷聚變反應(yīng)合成超重核。
此次研究小組利用RILAC將鈣射束加速至光速的11%，以平均每秒5.7×10(12)個鈣原子照射鋦標靶，引發(fā)聚變反應(yīng)，結(jié)果成功合成了(钅立)同位素292Lv和293Lv各3個。
該研究是利用熱聚變反應(yīng)探索原子序數(shù)119號之后新元素研究的第一步。隨著原子序數(shù)增加，熱核聚變反應(yīng)的生成率逐漸降低，合成新元素將更為艱難。
科技日報陳超
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