(相關(guān)資料圖)
據(jù)科技日?qǐng)?bào)4月6日消息,日本與韓國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種以前未知的鈾同位素——鈾-241,其原子序數(shù)為92,質(zhì)量為241,半衰期可能只有40分鐘,這是自1979年以來科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)富含中子的鈾同位素。研究小組指出,其研究方法可用來進(jìn)一步了解其他重元素的同位素,也有望發(fā)現(xiàn)新同位素。相關(guān)研究刊發(fā)于最新一期《物理評(píng)論快報(bào)》雜志。
在最新研究中,日本高能加速器研究機(jī)構(gòu)(KEK)的科學(xué)家們填補(bǔ)了這一知識(shí)空白,他們確定了19種此類同位素的質(zhì)量,其中包括全新的鈾-241。
團(tuán)隊(duì)在KEK同位素分離系統(tǒng)設(shè)施上開展了最新實(shí)驗(yàn)。他們將一束鈾-238原子核加速靶入一個(gè)鉑-198原子核的旋轉(zhuǎn)標(biāo)靶內(nèi),這一過程使多個(gè)質(zhì)子和中子在鈾束核和鉑靶核之間轉(zhuǎn)移,形成了多個(gè)同位素,他們隨后使用飛行時(shí)間質(zhì)譜儀確定了這些同位素的質(zhì)量。
研究人員精確確定了19種富含中子的重元素同位素的質(zhì)量,這些同位素包含的中子數(shù)從143個(gè)到150個(gè),其中鈾-241以前從未被觀測到。
研究人員表示,最新研究中使用的技術(shù)能幫助他們更好地理解與重元素相關(guān)的原子核的形狀,有望修改現(xiàn)有建造核電站和核武器的模型,以及描述恒星爆炸行為的理論,最新方法還有助發(fā)現(xiàn)更多的新同位素。
公開資料顯示,地球上存量最多的同位素是鈾-238,再者是可用作核能發(fā)電的燃料的鈾-235,豐度最少的是鈾-234。
鈾235元素里中子數(shù)為143的放射性同位素,是自然界至今唯一能夠裂變的同位素,主要用做核反應(yīng)中的核燃料,也是制造核武器的主要原料之一。
根據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)的定義,豐度為3%的鈾235為核電站發(fā)電用低濃縮鈾,濃度大于80%的鈾為高濃縮鈾,其中豐度大于90%的稱為武器級(jí)高濃縮鈾,主要用于制造核武器。獲得1公斤武器級(jí)鈾235需要200噸鈾礦石。
每日經(jīng)濟(jì)新聞綜合科技日?qǐng)?bào)、物理學(xué)家組織網(wǎng)、公開資料
(文章來源:每日經(jīng)濟(jì)新聞)
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