這一突破使科學(xué)家們更接近于創(chuàng)造有史以來(lái)最重的元素

在現(xiàn)代煉金術(shù)的一項(xiàng)壯舉中，科學(xué)家們使用一束蒸發(fā)的鈦來(lái)制造地球上最重的元素之一——他們認(rèn)為這種新方法可以為更重的地平線鋪平道路。

這是這項(xiàng)新技術(shù)首次成功產(chǎn)生超重元素——其中一大塊稀有同位素鈦-50被加熱到近1650°C（3000°F）以釋放出射向另一個(gè)元素的離子。利弗莫里姆.

Livermorium 是在 2000 年首次合成的，它不是人類創(chuàng)造的最重的元素（那將是奧加內(nèi)森，原子序數(shù) 118）。

那么，如果最近在勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Lawrence Berkeley National Laboratory）出現(xiàn)了幾個(gè)肝原子，那有什么大不了的呢——那些跟蹤元素周期表可能會(huì)問(wèn)？Livermorium 是“So Y2K”，只有 116 個(gè)質(zhì)子。

但是，將鈦束與钚融合以產(chǎn)生肝藻只是對(duì)更大（或者更確切地說(shuō)，更重）物體的試運(yùn)行?？茖W(xué)家們希望創(chuàng)造出一種有史以來(lái)最重的元素：烏比尼銨，有 120 個(gè)質(zhì)子。

“這種反應(yīng)以前從未被證明過(guò)，在開始我們嘗試制造120之前，必須證明這是可能的，”說(shuō)伯克利實(shí)驗(yàn)室的核化學(xué)家杰克林·蓋茨（Jacklyn Gates）領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。

Calcium-48 及其 20 個(gè)質(zhì)子一直是首選的光束，因?yàn)樗摹?a>幻數(shù)質(zhì)子和中子的“使其更加穩(wěn)定，幫助它與目標(biāo)融合。

鈦-50不是“魔術(shù)”，但它具有達(dá)到那些較重原子量所需的22個(gè)質(zhì)子，而不會(huì)太重以至于簡(jiǎn)單地散架。

“這是重要的第一步，試圖使某些東西比新元素更容易一些，以了解從鈣束到鈦束如何改變我們產(chǎn)生這些元素的速率，”來(lái)自伯克利實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家Jennifer Pore解釋.

“用鈦制造元素 116 驗(yàn)證了這種生產(chǎn)方法有效，我們現(xiàn)在可以計(jì)劃尋找元素 120?！?/p>

該團(tuán)隊(duì)在伯克利實(shí)驗(yàn)室花了 22 天的時(shí)間進(jìn)行操作88英寸回旋加速器，它將鈦的重離子加速成足夠強(qiáng)大的光束以與其目標(biāo)融合。在這一切之后，它只產(chǎn)生了兩個(gè)可憐的肝原子。

使用這種方法創(chuàng)建 unbinilium，通過(guò)將光束對(duì)準(zhǔn)銻-249，將比以前的路線快得多，但這仍然是一個(gè)艱巨的任務(wù)。

“我們認(rèn)為制造 120 比制造 116 需要大約 10 倍的時(shí)間，”說(shuō)伯克利實(shí)驗(yàn)室核物理學(xué)家Reiner Kruecken。

這標(biāo)志著美國(guó)能源部伯克利實(shí)驗(yàn)室重返超重元素競(jìng)賽，該實(shí)驗(yàn)室是元素發(fā)現(xiàn)的領(lǐng)導(dǎo)者在20世紀(jì)。

至少自 2006 年以來(lái)，世界各地的科學(xué)家一直在競(jìng)相生產(chǎn) unbinilium，當(dāng)時(shí)一個(gè)俄羅斯團(tuán)隊(duì)在聯(lián)合核研究所進(jìn)行了第一次嘗試。德國(guó)GSI亥姆霍茲重離子研究中心的科學(xué)家們?cè)?007年至2012年間進(jìn)行了幾次嘗試，但沒(méi)有找到骰子。

現(xiàn)在，隨著來(lái)自美國(guó)、中國(guó)和俄羅斯的研究人員紛紛加入擂臺(tái)，人們不得不懷疑未來(lái)的應(yīng)用究竟是什么。

“美國(guó)回到這場(chǎng)競(jìng)賽中真的很重要，因?yàn)槌卦卦诳茖W(xué)上非常重要，”核物理學(xué)家維托爾德·納扎雷維奇（Witold Nazarewicz）沒(méi)有參與這項(xiàng)研究。告訴Robert Service at科學(xué).

元素 120 接近理論上的 '穩(wěn)定之島“，這是超重元素的天堂，由于它們的質(zhì)子和中子的”神奇數(shù)字“，半衰期非常長(zhǎng)。

這些長(zhǎng)壽命、穩(wěn)定的超重元素有望為科學(xué)家提供研究超重元素的機(jī)會(huì)。原子行為的極端情況測(cè)試核物理模型，并繪制原子核的極限.

本文已提交至物理評(píng)論快報(bào)，并可作為預(yù)印本提供，網(wǎng)址為arXiv的.

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