Protactiniul este un element chimic metalic, alb-cenușiu, strălucitor, radioactiv, izotop al uraniului, care se dezintegrează, trecând în actiniu. Studiul cercetătorilor chinezi a fost publicat în revista științifică Nature Communications, transmite Știri.md cu referire la agerpres.ro.

Nucleul atomului este un sistem cu multe corpuri cuantice, alcătuit din protoni și neutroni. Sintetizarea și studierea unor noi nuclizi reprezintă un subiect de cercetare de frontieră în fizica nucleară, având o importanță semnificativă pentru explorarea limitelor existenței nucleelor și pentru aprofundarea înțelegerii noastre asupra proprietăților fundamentale ale materiei.

Predicțiile teoretice sugerează existența a aproximativ 7.000 de nuclizi, însă doar circa 3.300 dintre ei au fost sintetizați experimental și observați până în prezent.

„În regiunea actinidelor, extrem de deficitară în neutroni, producția transversală a unor noi izotopi este foarte scăzută. În plus, timpul lor de înjumătățire este foarte scurt, de ordinul milisecundelor sau chiar al microsecundelor, ceea ce reprezintă o mare provocare pentru studiile experimentale”, a declarat Zhang Mingming, cercetător-asociat la Institutul de Fizică Modernă (IMP) din cadrul Academiei Chineze de Științe (CAS) și totodată principalul autor al studiului.

Experimentul a fost realizat la Acceleratorul Chinez pentru Elemente Supergrele (CAFE2). Un fascicul de calciu-40 a fost accelerat pentru a bombarda o țintă de lutețiu-175.

Prin reacția de fuziune-evaporare, cercetătorii de la IMP și colaboratorii lor au reușit să sintetizeze și să identifice noul izotop protactiniu-210 utilizând separatorul cu recul umplut cu gaz, Spectrometrul pentru Atomi Grei și Structura Nucleară-2 (SHANS2).

Cercetătorii au măsurat cu succes proprietățile de dezintegrare ale protactiniului-210 și au extins sistematica de dezintegrare la acea regiune. Rezultatele obținute sunt în bună concordanță cu calculele teoretice pentru nucleele grele care există la și dincolo de limita de stabilitate a protonilor.

„În ciuda faptului că producția transversală a protactiniului-210 este de numai aproximativ 7 picobarni, am observat cu succes 23 de evenimente. Acest lucru validează capacitatea instalației noastre de a studia nucleele grele și supergrele, punând bazele unor noi experimente de sinteză a elementelor”, a declarat Ma Long, cercetător la IMP.

Experimentul a fost realizat în colaborare cu oameni de știință de la Universitatea CAS, Laboratorul Guangdong de Știință și Tehnologie Energetică Avansată, Universitatea Shandong, Universitatea Sun Yat-sen, Institutul de Fizică Teoretică din cadrul CAS, Universitatea Tongji, Universitatea Lanzhou, Universitatea Nanjing pentru Aeronautică și Astronautică, Universitatea Normală Guangxi și Universitatea York din Regatul Unit.