Исследования, при которых атомы серебра бомбардировали пучком стронция-84, привели к образованию доселе неизвестного атомного ядра – астатина-190. Ядро состоит из 85 протонов и 105 нейтронов и является самым легким из открытых на сегодняшний день изотопа астата.
Иногда важные открытия делаются случайно. Так было и на этот раз, когда новый изотоп одного из элементов был получен путем проведения исследований совсем в другом направлении. Это астат крайне неустойчивый в природных условиях.
Изотопы — это разные формы одного и того же элемента, которые содержат одинаковое количество протонов, но отличаются количеством нейтронов. Многие элементы имеют несколько, а некоторые – даже несколько десятков изотопов. В природе элементы обычно встречаются в виде их смесей. Что же касается астата, изотоп которого только что открыт, то это радиоактивный, чрезвычайно быстро распадающийся и редкий элемент. Настолько редкий, что, по подсчетам, во всей земной коре его меньше одного грамма.
изотоп
Астатин-190
Исследование было проведено студенткой финского университета Ювяскюля Хенной Кокконен и являлось частью ее магистерской диссертации. Во время своих исследований она бомбардировала атомы серебра лучом стронция-84. Затем она наблюдала за продуктами, образующимися в процессе распада. В этом случае происходит радиоактивный альфа-распад, в ходе которого атомное ядро теряет группу из двух протонов и двух нейтронов — называемую альфа-частицей. Этот процесс продолжается до тех пор, пока данное ядро не стабилизируется.
И вот тогда она наткнулась на то, чего не ожидала: изотоп, который никогда раньше не был получен. Именно астат-190, содержащий 85 протонов и 105 нейтронов, одновременно установил новый рекорд самого легкого из известных на сегодняшний день изотопа этого элемента. Предыдущим рекордсменом по этому показателю был астатин-192.
Элемент доступен в следовых количествах
Астатин чрезвычайно радиоактивен и очень нестабилен. В природных условиях он является практически только стадией, так как становится продуктом разложения более тяжелых элементов, а затем распадается на следующие, еще более легкие. К сожалению, мы не найдем его стабильной формы. Лучшим в этом отношении является астатин-210, период полувыведения которого составляет «целых» 8 часов. И по сравнению с другими изотопами это сенсация, потому что в случае подавляющего большинства из них это максимум несколько секунд. По сравнению с другими членами своего изотопного семейства астат-190 ни в коем случае не является исключением. Его период полураспада составляет всего 1 миллисекунду.
Учитывая приведенную выше информацию, неудивительно, что астат является чрезвычайно редким элементом. В одних источниках говорится, что каждый раз на нашей планете его общий вес не превышает одного грамма, в других – что это максимум столовая ложка (несколько десятков граммов). Поэтому Книга рекордов Гиннесса признала астат самым редким элементом на Земле. Как мы уже знаем, он довольно быстро разлагается, что обычно заканчивается при достижении устойчивых форм в виде висмута или радона. Это также означает, что мы очень мало знаем о его физических свойствах.
Ученые надеются, что дальнейшие исследования как этого изотопа, так и самого астата также будут способствовать лучшему пониманию самого процесса радиоактивного альфа-распада. Хотя ученые знают, что такой распад вызывает выброс альфа-частицы, после многих лет исследований они до сих пор не знают точных деталей того, как происходит этот процесс.
Комментариев (0)