Odkrit nov izotop urana

Matej Huš

18. apr 2023 ob 21:44:13

Karta nuklidov, ki vsebuje vse stabilne izotope znanih kemijskih elementov, je dobila nov vnos. Znanstveniki so odkrili nov izotop urana, ki ima razpolovni čas približno 40 minut. Uran-241 so proizvedli v japonskem pospeševalniku delcev RIKEN in odkritje objavili v reviji Physical Review Letters.

Kemijski elementi imajo v jedru pozitivno nabite protone in nevtralne nevtrone. Število protonov določa vrsto elementa, z nevtroni pa je drugače. Atomi istega elementa lahko imajo različno število nevtronov, pa se bodo še vedno kemijsko obnašali popolnoma enako (le vodik in devterij sta izjemi), imeli pa bodo malenkost drugačne fizikalne lastnosti. To na primer omogoča ločitev urana-235 in urana-238 s centrifugami. Te izvedenke elementov imenujemo izotopi in se razlikujejo po svoji stabilnosti: nekateri so stabilni, drugi pa sčasoma razpadejo in so potemtakem radioaktivni.

Uran-241 je novoodkriti izotop, ki je močno radioaktiven. Z razpolovnim časom 40 minut sodi med kratkožive, a še vedno dovolj stabilne, da lahko o njem izvemo kaj več. Ker ima 92 protonov in 149 nevtronov, sodi med nevtronsko bogate elemente - ti imajo več nevtronov od sicer stabilnega izotopa. Uran trajno stabilnega izotopa nima, je pa blizu temu uran-238 z razpolovnim časom 4,5 milijarde let. Izotopi niso zelo redki, saj jih pri uranu sedaj poznamo že skoraj 30. Podobno velja tudi za ostale elemente, a večina izotopov je nestabilnih.

Elemente in izotope odkrivajo v pospeševalnikih delcev, kjer v težka jedra trkajo lahke ali težke atome. Uran-241 je nastal ob trku urana-238 in platine-198, pri čemer je nastala še kopica drugih izotopov s 143 do 150 nevtroni. Trenutno praktične uporabne vrednosti novega izotopa še ni in morda bo tako tudi ostalo.