Создан новый метод для изучения сверхтяжелых элементов

Ученые придумали новый способ измерения спектров ионов сверхтяжелых химических элементов с порядковым номером (и зарядовым числом) более 102. Об этом они сообщили на страницах журнала Physical Review Letters.

Для синтеза элемента с порядковым номером выше 102 требуется сложное оборудование — ускорители и сепараторы. Получить можно не более одного иона в секунду, и уже за десятки секунд они распадаются вновь. Времени на изучение элементов очень мало, и до сих пор спектральные методы позволяли исследовать структуру атомов элементов вплоть до нобелия, имеющего порядковый номер 102. Чтобы продвинуться дальше, ученые из Германии, России и США предложили новый метод, названный лазерной резонансной хроматографией.

Суть метода в том, что возбуждение иона лазером можно определить по времени дрейфа этого иона в атмосфере инертного газа. Благодаря тому, что в разных электронных состояниях скорости ионов в инертном газе различаются, можно обнаружить ионы, которые прибывают на детектор быстрее или медленнее, чем остальные, что позволяет судить о резонансе возбуждающего лазера с электронным переходом в ионе. При обычной спектроскопии лазерного возбуждения можно засечь можно фотоны или ионы с определенным отношением заряда к массе. Новая технология оценивает электронное состояние иона по тому, как его взаимодействия с атомами инертного газа зависят от электронной конфигурации.

«Пока нам удалось надежно предсказать лазерную резонансную хроматографию ионов лоуренсия (Z=103), последнего из неисследованных тяжелых элементов, и смоделировать оптимальные параметры для ее экспериментальной реализации. Предложенный метод открывает достаточно широкие возможности в разных областях атомной и ядерной физики, сопряженные с решением интересных теоретических задач», — отмечает профессор Сколтеха и соавтор работы Алексей Бучаченко, благодаря за поддержку Европейский исследовательский совет и Российский фонд фундаментальных исследований. По его мнению, метод может стать основой будущих открытий в областях от структуры атомов до космологии и астрофизики.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.