با همکاری یک تیم بین المللی از محققان، دانشگاه ایالتی میشیگان (MSU) به ایجاد سبک ترین نسخه جهان از منیزیم - یا یک ایزوتوپ - تا به امروز کمک کرده است.
این ایزوتوپ که در آزمایشگاه ملی سیکلوترون ابررسانا در MSU یا NSCL ساخته شده است، آنقدر ناپایدار است که قبل از اینکه دانشمندان بتوانند مستقیماً آن را اندازه گیری کنند، تجزیه می شود. با این حال، این ایزوتوپ که نمی‌خواهد وجود داشته باشد، می‌تواند به محققان کمک کند تا بفهمند اتم‌هایی که وجود ما را تعیین می‌کنند چگونه ساخته می‌شوند.
این تیم به رهبری محققان دانشگاه پکن در چین، شامل دانشمندانی از دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس، MSU و سایر موسسات بود.
کایل براون، دستیار شیمیدان در مرکز ایزوتوپ نادر یا FRIB می گوید: «یکی از سؤالات بزرگی که من به آن علاقه دارم این است که عناصر جهان از کجا آمده اند. براون یکی از رهبران مطالعه جدید بود که در 22 دسامبر به صورت آنلاین توسط این مجله منتشر شد نامه معاینه فیزیکی
"این عناصر چگونه ساخته می شوند؟ این فرآیندها چگونه اتفاق می افتد؟" براون پرسید.
ایزوتوپ جدید به تنهایی به این سوالات پاسخ نمی دهد، اما می تواند به اصلاح نظریه ها و مدل هایی که دانشمندان برای توضیح چنین اسرار توسعه می دهند کمک کند.
زمین مملو از منیزیم طبیعی است که مدت‌ها در ستارگان جعل شده است، که از آن زمان به یکی از اجزای اصلی رژیم غذایی و مواد معدنی ما در پوسته سیاره تبدیل شده است. اما این منیزیم پایدار است. هسته یا هسته اتمی آن متلاشی نمی شود.
با این حال، ایزوتوپ جدید منیزیم بسیار ناپایدار است که در طبیعت یافت نمی شود. اما با استفاده از شتاب‌دهنده‌های ذرات برای ساختن ایزوتوپ‌های عجیب و غریب مانند این، دانشمندان می‌توانند مرزهای مدل‌هایی را که به توضیح چگونگی ساخت و ماندن همه هسته‌ها در کنار هم کمک می‌کنند، جابجا کنند.
این به نوبه خود به پیش بینی آنچه در محیط های فضایی شدید اتفاق می افتد کمک می کند که هرگز قادر به تقلید مستقیم یا اندازه گیری از زمین نباشیم.
براون گفت: «با آزمایش این مدل‌ها و بهتر و بهتر کردن آنها، می‌توانیم نحوه کارکرد چیزها را در جایی که نمی‌توانیم آنها را اندازه‌گیری کنیم، تعمیم دهیم. "ما چیزهایی را که می توانیم اندازه گیری کنیم اندازه گیری می کنیم تا چیزهایی را که نمی توانیم پیش بینی کنیم."
NSCL از سال 1982 به دانشمندان در سراسر جهان برای درک بیشتر جهان توسط بشر کمک می کند. FRIB این سنت را با شروع آزمایشات در سال 2022 ادامه خواهد داد. FRIB یک مرکز مصرف کننده وزارت انرژی ایالات متحده (DOE-SC) است که از ماموریت DOE - SC Nuclear Physics Service.
براون گفت: FRIB بسیاری از چیزهایی را که ما در گذشته قادر به اندازه‌گیری آنها نبوده‌ایم اندازه‌گیری خواهد کرد. "ما در واقع یک آزمایش تایید شده داریم که باید در FRIB انجام شود. و باید بتوانیم هسته دیگری ایجاد کنیم که قبلا انجام نشده است."
براون با تمرکز بر این آزمایش آینده، در چهار پروژه مختلف که ایزوتوپ های جدید ایجاد می کنند، شرکت می کند. این شامل آخرین، معروف به منیزیم-18 است.
تمام اتم های منیزیم دارای 12 پروتون در هسته خود هستند. پیش از این، سبک‌ترین نسخه منیزیم دارای 7 نوترون بود که در مجموع 19 پروتون و نوترون به آن می‌دهد - از این رو منیزیم-19 نامگذاری شد.
برای ساخت منیزیم-18، که یک نوترون سبک تر است، این تیم با یک نسخه پایدار از منیزیم، منیزیم-24 شروع کردند. سیکلوترون در NSCL پرتوی از هسته‌های منیزیم-24 را تا حدود نصف سرعت نور شتاب داد و آن پرتو را به سمت هدف فرستاد، که یک ورقه فلزی ساخته شده از عنصر بریلیم است. و این فقط اولین قدم بود.
براون گفت: "این برخورد دسته ای از ایزوتوپ های مختلف سبک تر از منیزیم 24 را به شما می دهد." اما از این سوپ می توانیم ایزوتوپ مورد نظر را انتخاب کنیم.»
در این مورد، این ایزوتوپ منیزیم 20 است. این نسخه ناپایدار است، به این معنی که معمولاً در یک دهم ثانیه خراب می شود. بنابراین تیم در حال تلاش برای برخورد این منیزیم 20 با هدف بریلیوم دیگری در حدود 30 متر یا 100 فوت است.
براون گفت: "اما با نصف سرعت نور حرکت می کند." "تقریبا سریع."
این برخورد بعدی است که منیزیم 18 را ایجاد می کند که در جایی در میدان 600000000 ثانیه حیات دارد. این زمان آنقدر کوتاه است که منیزیم 18 با الکترون پوشانده نمی شود تا قبل از تجزیه به یک اتم کامل تبدیل شود. این فقط به عنوان یک هسته خالی وجود دارد.
در واقع، زمان بسیار کوتاهی است که منیزیم 18 هرگز از هدف بریلیوم خارج نمی شود. ایزوتوپ جدید در داخل هدف تجزیه می شود.
این بدان معنی است که دانشمندان نمی توانند ایزوتوپ را مستقیماً مطالعه کنند، اما می توانند نشانه های آشکاری از فروپاشی آن را مشخص کنند. منیزیم-18 ابتدا دو پروتون را از هسته خود خارج می کند تا به نئون-16 تبدیل شود و سپس دو پروتون دیگر را بیرون می زند تا به اکسیژن-14 تبدیل شود. با تجزیه و تحلیل پروتون ها و اکسیژنی که از هدف فرار می کنند، تیم می تواند خواص منیزیم 18 را استنباط کند.
"این یک تلاش تیمی بود. براون گفت: "همه واقعاً سخت روی این پروژه کار می کنند." "این کاملا هیجان انگیز است. هر روز نیست که مردم یک ایزوتوپ جدید کشف می کنند."
با این حال، دانشمندان هر سال رکوردهای جدیدی را به فهرست هزاران ایزوتوپ شناخته شده اضافه می کنند.
براون گفت: "ما قطره ها را به سطل اضافه می کنیم، اما آنها قطره های مهمی هستند." ما می‌توانیم نام خود را روی این بگذاریم، کل تیم می‌تواند. و من می‌توانم به والدینم بگویم که به یافتن این هسته کمک کردم که هیچ‌کس قبلاً آن را ندیده است.»
نقل قول: تیم تحقیقاتی سبک‌ترین ایزوتوپ منیزیم را تا کنون (2021، 23 دسامبر) در جهان ایجاد کردند که در 23 دسامبر 2021 از https://phys.org/news/2021-12-team-world-lightest -isotope استخراج شد. -magnesium.html
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور تحقیق یا مطالعه خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.
[ad_2]
مقالات مشابه
- لام میکروسکوپ چیست ؟
- 5 نکته برای اسباب بازی موفقیت
- جوهر سه بعدی ساخته شده از سلول های زنده برای ایجاد ساختارهای زنده
- خارج از جعبه: من شهردار سینسیناتی زمانی که ما اصلاح ما در اداره پلیس دنبال ناآرامی های نژادی و جنایت است پس از سقوط
- دومینیک اسمیت ممکن است تصادفا بر روی بزرگترین متس قدرت
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی
- فیل مایکلسون طوفان به دور دوم منجر مسافران در
- خواننده بلوز lambasts Lady Antebellum به نام تغییر, می گوید او شده است یک خانم برای 20 سال
- لیلاند Vittert می گوید فاکس نیوز خدمه در زمان 'خوب thumping' از جمعیت معترض جورج فلوید مرگ
- در یک نمودار: در اینجا چیزی است که بازار سهام سرمایه گذاران فکر می کنم بزرگترین عامل در سرمایه گذاری خود را به عنوان coronavirus موارد افزایش—اشاره: آن را موج دوم