Istraživački tim predvođen istraživačima na Institutu za modernu fiziku (IMP) Kineske akademije nauka (CAS) sintetizovao je novi izotop plutonijuma, plutonijum-227. Njihova studija je objavljena u Physical Review C.
Magični brojevi protona i neutrona, kao što su 2, 8, 20, 28, 50, 82 ili 126, su u korelaciji sa zatvaranjem školjke. U prošlim studijama, sistematske analize su otkrile uporno slabljenje zatvarača neutronske ljuske 126 do uranijuma, što čini fascinantnim nastaviti istraživanje da li bi zatvaranje ljuske izbledelo u transuranijumskom regionu.
„Otkrili smo prisustvo zatvarača u izotopima neptunijuma kroz niz eksperimenata. Međutim, zbog odsustva eksperimentalnih podataka, robusnost ovog zatvaranja u izotopima plutonijuma ostaje nepoznata“, rekao je prof. Gan Zaiguo iz IMP-a.
Da bi ispitali nepoznate izotope plutonijuma, istraživači sa IMP-a i njihovi saradnici izveli su eksperiment na gasnom separatoru, spektrometru za teške atome i nuklearnu strukturu, u Istraživačkoj ustanovi teških jona u Landžou (HIRFL) u Kini.
Koristeći reakciju fuzionog isparavanja, istraživači su po prvi put sintetizovali plutonijum-227, izotop plutonijuma sa veoma nedostatkom neutrona. Plutonijum-227 je 39. novi izotop koji je otkrio IMP, a ujedno je i prvi izotop plutonijuma koji su otkrili kineski naučnici.
Od devet uočenih lanaca raspada, istraživači su zatim izmerili energiju 𝛼-čestica i vreme poluraspada plutonijuma-227 na oko 8191 keV i 0,78 s, respektivno. Podaci se prilično dobro uklapaju u sistematiku poznatih izotopa plutonijuma.
Istraživački tim planira da istraži više izotopa plutonijuma, sa ciljem da stekne dublje razumevanje evolucije ljuske u plutonijumu.
„Novootkriveni plutonijum-227 je još sedam neutrona udaljen od magičnog broja 126. Da bi se proučavala robusnost zatvaranja školjke u plutonijumu, neophodno je nastaviti istraživanje još lakših izotopa plutonijuma, uključujući plutonijum-221 do plutonijum-226“, rekao je dr Jang Huabin sa IMP-a, prvi autor ove studije.
