Ejendom Af Sjældneste Element På Jorden Målt Til 1. Gang

{h1}

Fysikere har målt, hvor meget energi det kræver at ionisere astat, det sjældneste naturligt forekommende element på jorden og udfylde et manglende stykke af det periodiske bord.

En grundlæggende egenskab af det sjældneste element på jorden, astatin, er blevet opdaget for første gang, siger forskerne.

Astatin forekommer naturligt; Men forskere vurderer meget mindre end en ounce i alt eksisterer over hele verden. I lang tid var karakteristikaene ved dette elusive element et mysterium, men fysikere ved CERN-fysiklaboratoriet i Schweiz har nu målt dets ioniseringspotentiale - mængden af ​​energi, der kræves for at fjerne en elektron fra et atom af astatin, hvilket gør det til en ion eller en ladet partikel.

Målingen udfylder et manglende stykke af det periodiske element, fordi astatin var det sidste naturligt forekommende element, for hvilket denne egenskab ikke var kendt. Astatin, som har 85 protoner og 85 elektroner pr. Atom, er radioaktiv, og halvdelen af ​​dets mest stabile version falder på bare 8,1 timer, en tid, der kaldes halveringstid. I 1953 vurderede Isaac Asimov, at den samlede verdensomspændende astatin i naturen var 0,002 ounces (0,07 gram). [Grafisk: Naturens mindste partikler forklaret]

For at måle astatins ioniseringspotentiale skabte fysikere på CERNs ISOLDE (Isotop Separator On Line Detector) Radioactive Ion Beam facilitet kunstige isotoper af astat (atomer med forskellige antal neutroner end dem der forekommer i naturen) ved at skyde bjælker af energiske protoner på et mål om uran (som har 92 protoner og elektroner). Kollisionerne skabte et brusebad af nye partikler, hvoraf nogle var astatin.

Fysikerne skinnede derefter laserstråler med varierende bølgelængder på atomerne for at ionisere dem. Ved at isolere astatinionerne og kontrollere, hvilken laserbølgelængde der havde skabt dem, fastslog forskerne astatins ioniseringspotentiale for at være 9.31751 elektronvolt (ioniseringspotentialet for hydrogen er for eksempel 13,6 electronvolts).

Værdien vil tjene som en benchmark for at studere eksotiske superheavy elementer, som ikke forekommer naturligt, men kan oprettes på specialiserede laboratorier. For eksempel vil forskere sammenligne astatins egenskaber med dem i det nyopdagede element 117, der først blev oprettet ved Ruslands Joint Institute for Nuclear Research (JINR) i 2010. Dette element, den næststørste nogensinde skabt, er en homolog af astatin, hvilket betyder, at den sidder lige under astatin på det periodiske bord og sandsynligvis deler lignende egenskaber.

"In-source laserspektroskopi i dag er en mest følsom metode til at studere atomegenskaber af eksotiske kortvarige isotoper," Valentin Fedosseev, holdleder af ISOLDEs resonans ionisering laser ion kilde, sagde i en erklæring. "Det er velegnet til at udforske spektrene af kunstigt producerede elementer, som de superheavige. Succesen i denne undersøgelse af astatin har tilføjet tillid til lignende projekter, der for nylig blev indledt i GANIL, Frankrig og i JINR, Rusland." (GANIL står for Grand Accélérateur National d'Ions Lourds, eller High Heavy Ion National Accelerator.)

Den nye opdagelse kan også hjælpe forskere med at udvikle medicinske applikationer til kunstig astatin, hvilket kan være nyttigt i strålebehandlinger til kræft kaldet alfa-terapi.

"Ingen af ​​de mange kortvarige isotoper, der anvendes i medicin eksisterer i naturen, de skal kunstigt produceres af nukleare reaktioner", siger Bruce Marsh, et team med resonans ioniserende laser ion kilde. "Astatins mulige medicinske isotoper er ikke så forskellige i denne henseende. Hvad der er anderledes med astatin er, at dets knaphed i naturen gør det svært at studere ved forsøg, hvorfor denne måling af en af ​​de grundlæggende egenskaber er en betydelig præstation. "

Følg Clara Moskowitz på Twitter og Google+. Følg os @wordssidekick, Facebook & Google+. Originalartikel på WordsSideKick.com.

Ejendom Af Sjældneste Element På Jorden Målt Til 1. Gang


Video Supplement: Dansk Karate Union.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2024 DA.WordsSideKick.com