Физики Центра исследования тяжелых ионов в Китае наблюдали самый легкий изотоп урана на сегодняшний день, уран-214 (214U), и точно измерили свойства α-распада двух ранее известных изотопов, 216U и 218U.
Уран – это химический элемент с символом U и атомным номером 92.
Обнаруженный в 1789 году немецким химиком Мартином Генрихом Клапротом, это серебристо-белый слаборадиоактивный металл находится в ряду актинидов периодической таблицы.
Встречающийся в природе уран состоит из 238U на 99,3%, 235U на 0,7% и очень небольшого количества 234U.
Все эти изотопы радиоактивны, испускают α-частицы и имеют период полураспада от 159 200 до 4,47 миллиарда лет.
Новый изотоп урана, 214U, наблюдался в серии экспериментов на спектрометре тяжелых атомов (SHANS) в Центре исследования тяжелых ионов в Ланьчжоу, в Китае. Чтобы получить ядра 214U, физики выпустили луч аргона-36 (36Ar) по мишени из вольфрама-182 (182W).
«Для урана-214 использовалась реакция термоядерного испарения 182W (36Ar, 4n) 214U с энергией пучка 184 МэВ и типичной интенсивностью пучка 500 pnA», – пояснили ученые.
«Мишени 182W были приготовлены путем напыления материала на углеродную фольгу, а затем покрыты углеродным слоем».
Исследователи идентифицировали уран-214 путем поиска коррелированных по положению и времени цепочек α-распада с помощью известных свойств α-распада его потомков.
«Измеренные свойства распада дочерних продуктов хорошо согласуются с известными данными для 210Th, 206Ra, 202Rn и 198Po».
«На основе этих измерений средняя энергия α-частицы и период полураспада урана-214 были определены как 8 533 кэВ и 0,52 мс соответственно».
Наблюдаемые цепочки α-распада урана-214.
Исследователи также обстреляли вольфрамовые мишени пучками аргона и кальция, чтобы получить точные характеристики распада двух других легких изотопов урана, 216U и 218U.
«Более точные свойства α-распада четно-четных ядер 216U и 218U были измерены в реакциях 40Ar, 40Ca с мишенями 180W, 182W и 184W», – заявили они.
Результаты работы были опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Источник: