Physiker haben kürzlich ein neues Transfermium-Isotop Lawrencium-251 synthetisiert und den α-Zerfall von Lawrencium-253 genauer untersucht. Dies ist das erste neue Lawrencium-Isotop, das in den letzten zwei Jahrzehnten direkt synthetisiert wurde, und es ist auch das erste neue Isotop, das mit dem Argonne Gas-Filled Analyzer (AGFA) am Argonne National Laboratory synthetisiert wurde. Die Studie ist erschienen in Körperliche Überprüfung C.
Spektroskopische Untersuchungen von Transfermiumkernen können Informationen über die Entwicklung der Deformation in Richtung des vorhergesagten kugelschalenstabilisierten Bereichs superschwerer Kerne liefern. Insbesondere die Orbitale in der Nähe der Fermi-Oberfläche in Kernen um die deformierten Schalenlücken bei Z = 100, N = 152 können Eindringlinge von oberhalb der sphärischen Schalenlücke sein. Daher sind diese Kerne ein strenges Testfeld für Modelle zur Beschreibung superschwerer Kerne.
In dem Experiment wurden Lawrencium-251-, 253-Kerne unter Verwendung der Fusionsverdampfungsreaktionen (Titan-50 + Thallium-203, 205) synthetisiert, und der Titan-50-Strahl wurde vom Argonne Tandem Linac Accelerator System (ATLAS) geliefert. .
Die Forscher fanden heraus, dass sich die Ebenenordnung des Protonen-Nilsson-Orbitals, das von dem sphärischen Orbital direkt über der sphärischen Z = 114-Lücke stammt, in den Lawrencium-Isotopen mit Neutronenmangel ändert. Dieses Szenario wurde im gekröpften Schalenmodell mit der partikelzahlerhaltenden Methode erfolgreich nachgebildet. Diese Berechnungen unterstrichen auch eine wichtige Rolle der ε6-Hexacontetrapol-Deformation bei der Entwicklung der Einzelprotonenenergien in den Lawrencium-Isotopen.
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T. Huang et al, Entdeckung des neuen Isotops Lr251: Einfluss der Hexacontetrapol-Deformation auf die Orbitalenergien einzelner Protonen in der Nähe des Z = 100 deformierten Schalenspalts, Körperliche Überprüfung C (2022). DOI: 10.1103/PhysRevC.106.L061301