- LRT inf.
- Teksto dydis:
- Spausdinti
Mokslininkai jau ilgą laiką svarstė, kokia yra protonų ir neutronų, kuriuos galima suburti į vieną atomo branduolį, skaičiaus riba. Naujasis tyrimas prie atsakymo į šį klausimą priartėjo labiau nei bet kada, mat mokslininkai apskaičiavo bendrą branduolio variantų kiekį, kuris gali egzistuoti.
Periodinėje cheminių elementų lentelėje dabar yra 118 žinomų atomų rūšių, kurių kiekvienas (arba natūraliai, arba dirbtinai) turi keletą versijų su skirtingais neutronų skaičiais. Tad iš viso priskaičiuojama apie 3 tūkst. skirtingų atomų branduolių. Bėgant metams ir technologijoms vis labiau tobulėjant, fizikai kuria vis sunkesnius ir sunkesnius atomus – vos praėjusiais metais sukurtas 117-asis elementas, o netrukus tikimasi susintetinti ir 119-ąjį. Naujus projektus įgyvendinantys mokslininkai bando prie jau egzistuojančių elementų pridėti ir atimti neutronus ir sukurti neįprastesnius jų variantus, vadinamus izotopais. Tačiau kur yra riba?
Žurnale „Nature“ paskelbtame straipsnyje tyrėjai teigia, kad turėtų būti įmanoma sukurti maždaug 6,9 tūkst. nuklidų (atomų branduolių variantų), plius/minus 500.
„Už 7 tūkst. ribos kalbame apie nuklidus, kurių gyvavimo trukmė gali būti tokia trumpa, kad jie negalės susiformuoti. Sistema tą pačią akimirką suirtų“, – kalbėjo tyrėjų komandos narys Witoldas Nazarewiczius iš Tenesio universiteto, Okridžo nacionalinės laboratorijos ir Varšuvos universiteto.
Net iš šių 7 tūkstančių nuklidų dauguma būtų nestabilūs, gyvuojantys vos mažytę sekundės dalį. Iš 3 tūkst. žinomų nuklidų stabilūs yra vos 288.
Atome galinčių tilpti protonų skaičius yra ribotas, nes kiekvienas protonas turi teigiamą krūvį ir bando išstumti kitus. Net neutronai, kurie krūvio neturi, vis tiek vienas kitą nestipriai stumia. Paslaptinga jėga, vadinama stipriąja sąveika (ji maždaug 100 kartų stipresnė už elektromagnetizmą) yra tai, kas branduolyje sieja protonus ir neutronus.
„Stipriosios jėgos prigimtis ir tiksli forma, ypač sunkesniuosiuose branduoliuose, vis dar yra labai intensyvių eksperimentinių ir teorinių tyrinėjimų objektas“, – LiveScience.com teigė W. Nazarewiczius.
Norėdami atlikti naujus skaičiavimus, W. Nazarewiczius ir jo kolegos, vadovaujami Jocheno Erlerio iš Tenesio universiteto ir Okridžo, tyrinėjo teorinę ribą, rodančią, kiek neutronų gali būti sujungta su protonais, kad susidarytų branduolys (peržengus šią ribą ir pridėjus daugiau neutronų, jie iškris iš branduolio).
Norėdami nužymėti šią ribą, tyrėjai ekstrapoliavo geriausius prieinamus branduolių sąveikos sunkiuosiuose branduoliuose modelius. Įtraukdami įvairius modelius, mokslininkai galėjo sudaryti pirmą patikimą savo prognozių paklaidų diagramą, rodančią, koks yra jų skaičiavimų tikslumas.
„Tai pirmas tyrimas, kuris pateikė paklaidų diagramą ir parodė, kad tai yra geriausias teorinis spėjimas šiose ribose. Negana pateikti tik skaičių. Reikia pateikti ir netikslumo įvertinimą“, – teigė W. Nazarewiczius.
Nauji skaičiavimai nėra tik teorinis dydis – šis skaičius atspindėtų visas galimas rūšis, kurios galėtų būti sukurtos astrofizinių reiškinių metu, pavyzdžiui, per supernovų sprogimus ar neutroninių žvaigždžių susiliejimus.
Šiose ekstremaliose situacijoje sukuriamas neutronų perteklius, o daugumą šių neutronų gali sugauti atomų branduoliai, taip sukurdami naujus nuklidus. Dažniausiai tokiu atveju įvyks procesas, vadinamas beta irimu, kai neutronas, išlaisvindamas elektroną ir mažytę dalelę, vadinamą neutrinu, tampa protonu. Tai leidžia sukurti ne tik dar sunkesnius egzistuojančių elementų izotopus, bet ir naujus, sunkesnius elementus, kurių atome yra daugiau protonų. Iš tiesų dauguma elementų, sunkesnių už geležį ir aptinkamų visatoje, buvo sukurti per supernovų sprogimus.
Mokslininkų atradimus būtų galima pritaikyti praktikoje, kai maždaug 2020 metais Mičigano valstijos universitete pradės veikti įrenginys, vadinamas Retų izotopų srautų centru (angl. Facility for Rare Isotope Beams – FRIB). Šio projekto tikslas – susintetinti daugumą radioaktyvių, silpnai susaistytų branduolių, kurie numanomi, bet praktikoje niekada nematyti.
Mokslininkai tikisi, kad FRIB padės sukurti naujus elementus, kurių branduoliuose bus žymiai daugiau nei 118 protonų, bei naujus jau žinomų elementų izotopus.
„Kiek naujų elementų galime sukurti? Mes to nežinome“, – kalbėjo W. Nazarewiczius.
NAUJAUSI KOMENTARAI
SUSIJĘ STRAIPSNIAI
-
Įspėjamieji pranešimai telefone: kodėl gauna ne visi?9
Ne visi gyventojai gauna įspėjamuosius pranešimus. Net ir tada, kai jiems tai gali būti gyvybiškai svarbu – pavyzdžiui, kad netoliese dega daugiabutis, artėja orų stichija ar kokia nelaimė Astravo atominėje elektrinėje. Apie tai, k...
-
Astronomai atrado didžiausią juodąją skylę Paukščių take
Antradienį paskelbtame moksliniame darbe nurodoma, kad astronomai nustatė didžiausią ligi šiol atrastą juodąją skylę Paukščių take, kurios masė ura 33 kartų didesnė nei Saulės. ...
-
Išvyskite: kaip atrodė Saulės užtemimas iš kosmoso
Pirmadienį įvyko retas ir visiškas Saulės užtemimas, kuris praslinko per Šiaurės Ameriką. Mokslininkai sako, kad dėl šio užtemimo galės surinkti neįkainojamų duomenų apie daugelį dalykų – nuo saulės atmosferos iki keis...
-
Rusija jau antrą dieną iš eilės atšaukė raketos paleidimą15
Trečiadienį, jau antrą dieną iš eilės, Rusija paskutinę minutę atšaukė raketos paleidimą. Tai dar viena šalies kosmoso programos nesėkmė. ...
-
Būdamas 96-erių mirė Nobelio premijos laureatas britų fizikas P. Higgsas
Būdamas 96-erių mirė britų fizikas Peteris Higgsas (Piteris Higsas), laimėjęs Nobelio premiją už „dieviškosios dalelės“ – Higso bozono, paaiškinančios masės egzistavimą – atradimą, antradienį pranešė ...
-
Medikus keičia dirbtinis intelektas: užstrigus kamerai – gyvybę kainuojančios klaidos?2
Rastas receptas, kaip užpildyti trūkstamas medikų darbo vietas. Taivane žmonių gyvybes gelbėja bei sveikata rūpinasi robotai ir dirbtinis intelektas. Tačiau tokia technika kol kas visiškai pasitikėti negalima. Ji jau padarė gyvybę kainuojan...
-
„Tesla“ planuoja rugpjūtį pristatyti robotaksi1
Elonas Muskas (Ilonas Maskas) pranešė, kad jo kontroliuojama elektromobilių gamintoja „Tesla“ šią vasarą pristatys robotaksi, o ši žinia pasirodė tuo metu, kai savavaldžių transporto priemonių diegimas dėl saugumo pro...
-
Iš orbitinės stoties į Žemę sugrįžo amerikietė, baltarusė ir rusas6
Iš Tarptautinės kosminės stoties (TKS) į Žemę sugrįžo amerikiečių astronautė Loral O'Hara, baltarusė Marina Vasilevskaja ir rusų kosmonautas Olegas Novickis. Juos parskraidinusi „Sojuz“ kapsulė nusileido Kazachstano stepėje...
-
Kova su piratavimu Lietuvoje: ar pasiteisino įvestos baudos?4
Norintiems piratauti Lietuvoje tampa vis sunkiau. Lietuvos radijo ir televizijos komisija (LRTK) sako, kad pernai įvestos baudos pažeidėjus pamažu atbaido. ...
-
Pirmieji telefonai: tokių dabar tikrai nesinešiotumėte rankinėje15
Mobilųjį telefoną dabar turi kone kiekvienas. Telefonu žmonės ne tik skambina ar rašo žinutes, dažniausiai telefonas atstoja kur kas daugiau prietaisų. Jame integruota kamera, navigacija ir kitos plačiai naudojamos programos. Balandžio 3-ąj...