Nie zaobserwowali go jednak w naturze, lecz samodzielnie zsyntetyzowali go w warunkach laboratoryjnych. O kulisach swoich działań piszą teraz na łamach Nature Communications. Podkreślają, że główny bohater ich publikacji, czyli protaktyn-210, stanowi najbardziej ubogi w neutrony izotop tego pierwiastka, jaki kiedykolwiek udało się zaobserwować.
Czytaj też: Takiej formy magnetyzmu jeszcze nie było. Fizycy mają plan na jej wykorzystanie
Badania poświęcone nuklidom są istotne, ponieważ zdradzają sekrety związane z mechanizmami wpływającymi na zachowanie jąder atomowych. W ostatecznym rozrachunku pozwalają lepiej zrozumieć właściwości otaczającej nas materii. I choć z przewidywań wynika, jakoby istniało około 7000 nuklidów, to jak do tej pory udało się zaobserwować około 3300 z nich.
Jednym z wyzwań w tym zakresie jest bardzo krótki okres półtrwania, nierzadko liczony w milisekundach, a nawet mikrosekundach. Z tego względu na szczególną uwagę zasługuje sukces fizyków powiązanych z Chińską Akademią Nauk. To właśnie oni wykorzystali instrumenty znajdujące się na terenie placówki CAFE2 na potrzeby stworzenia niewidzianego wcześniej izotopu.
Synteza i identyfikacja nowego izotopu w postaci proktaktynu-210 wymagały wykorzystania zaawansowanych narzędzi, jakimi dysponują przedstawiciele Chińskiej Akademii Nauk
Przy udziale wiązki wapnia-40 ostrzelali cel mający postać lutetu-175. Na skutek reakcji fuzji i odparowania przeprowadzili syntezę protaktynu-210. Wytworzenie go i identyfikacja odbyły się przy udziale narzędzia SHANS2 (Spectrometer for Heavy Atoms and Nuclear Structure-2). Mierząc właściwości rozpadu α opisywanego izotopu potwierdzili przewidywania odnoszące się do ciężkich jąder atomowych.
Czytaj też: Nowy materiał kwantowy zachowuje się wbrew prawom fizyki. Naukowcy są w szoku
Rzeczony izotop jest zaliczany do grona, w którym jądra mają tak wiele protonów w stosunku do neutronów, że są podatne na spontaniczną emisję protonów zwaną rozpadem alfa. Właśnie dlatego potrzeba było specjalistycznego sprzętu, aby zrealizować wyznaczony cel. Członkowie zespołu badawczego dodają, że pomimo wyjątkowo niskiego przekroju czynnego produkcji wynoszącego około siedmiu pikobarnów udało się zidentyfikować 23 odrębne zdarzenia rozpadu, co potwierdza skuteczność przyjętej strategii.