科学家发现此前未知铀同位素

实验示意图。图片来源：物理学家组织网

科技日报记者 刘霞

日本与韩国科学家发现了一种以前未知的铀同位素——铀-241，其原子序数为92，质量为241，半衰期可能只有40分钟，这是自1979年以来科学家首次发现富含中子的铀同位素。研究小组指出，其研究方法可用来进一步了解其他重元素的同位素，也有望发现新同位素。相关研究刊发于最新一期《物理评论快报》杂志。

过去几十年，物理学家发现，由于很难合成出一些富含中子的重元素的同位素，因此也很难确定这些同位素的属性。鉴于此，他们一直在探索在实验室条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机构（KEK）的科学家们填补了这一知识空白，他们确定了19种此类同位素的质量，其中包括全新的铀-241。

团队在KEK同位素分离系统设施上开展了最新实验。他们将一束铀-238原子核加速靶入一个铂-198原子核的旋转标靶内，这一过程使多个质子和中子在铀束核和铂靶核之间转移，形成了多个同位素，他们随后使用飞行时间质谱仪确定了这些同位素的质量。

研究人员精确确定了19种富含中子的重元素同位素的质量，这些同位素包含的中子数从143个到150个，其中铀-241以前从未被观测到。

研究人员表示，最新研究中使用的技术能帮助他们更好地理解与重元素相关的原子核的形状，有望修改现有建造核电站和核武器的模型，以及描述恒星爆炸行为的理论，最新方法还有助发现更多的新同位素。