I ricercatori dell’Accademia cinese delle scienze hanno sintetizzato un nuovo isotopo di plutonio, il plutonio-227.
Un team dell’Institute of Modern Physics (IMP) presso la Chinese Academy of Sciences (CAS) ha sintetizzato con successo un nuovo isotopo di plutonio, il plutonio-227. I risultati del loro studio sono stati pubblicati sulla rivista Physical Review C il 3 ottobre.
Nella fisica nucleare, certi numeri di protoni e neutroni (2, 8, 20, 28, 50, 82 e 126) sono noti come “numeri magici” perché creano gusci stabili e chiusi all’interno di un atomo. Analisi sistematiche in studi passati hanno rivelato un indebolimento persistente della chiusura del guscio dei neutroni da 126 fino all’uranio, rendendo affascinante esplorare se le chiusure del guscio svaniscono nella regione transuranica.
“Abbiamo scoperto la presenza della chiusura del guscio negli isotopi di nettunio attraverso una serie di esperimenti. Tuttavia, a causa dell’assenza di dati sperimentali, la robustezza di questa chiusura negli isotopi di plutonio rimane sconosciuta“, ha affermato il Prof. Zaiguo Gan dell’IMP.
Esplorare l’ignoto negli isotopi di plutonio
Per studiare gli isotopi di plutonio sconosciuti, i ricercatori dell’IMP e i loro collaboratori hanno condotto il loro esperimento presso il separatore a rinculo riempito di gas, Spectrometer for Heavy Atoms and Nuclear Structure, parte dell’Heavy Ion Research Facility di Lanzhou (HIRFL) in Cina.
Utilizzando la reazione di evaporazione da fusione, i ricercatori hanno sintetizzato per la prima volta il plutonio-227, un isotopo di plutonio molto carente di neutroni. Il plutonio-227 è il 39° nuovo isotopo scoperto dall’IMP, ed è anche il primo isotopo di plutonio scoperto dagli scienziati cinesi.
Dalle nove catene di decadimento osservate, i ricercatori hanno poi misurato l’energia delle particelle 𝛼 e l’emivita del plutonio-227, rispettivamente di circa 8191 keV e 0,78 s. I dati si adattano abbastanza bene alla sistematica degli isotopi di plutonio noti.
Direzioni future della ricerca
Il team di ricerca ha in programma di studiare altri isotopi di plutonio, con l’obiettivo di comprendere meglio l’evoluzione della struttura del plutonio.
“Il plutonio-227 appena scoperto è ancora a sette neutroni dal numero magico di 126. Per studiare la robustezza della chiusura del guscio nel plutonio, è necessario continuare la ricerca su isotopi di plutonio ancora più leggeri, tra cui il plutonio-221 e il plutonio-226“, ha affermato il dott. Huabin Yang dell’IMP, primo autore di questo studio.
Riferimento: “α decay of the new isotope Pu227” di HB Yang, et al., 3 ottobre 2024, Physical Review C .
DOI: 10.1103/PhysRevC.110.044302
