Physiker des Heavy Ion Research Center in China haben das bislang leichteste Uranisotop, Uran-214 (214U), beobachtet und die α-Zerfallseigenschaften von zwei zuvor bekannten Isotopen, 216U und 218U, genau gemessen.
Uran ist ein chemisches Element mit dem Symbol U und der Ordnungszahl 92.
Dieses silberweiße, schwach radioaktive Metall wurde 1789 vom deutschen Chemiker Martin Heinrich Klaproth entdeckt und gehört zu den Aktiniden im Periodensystem.
Natürlich vorkommendes Uran besteht aus 99,3% 238U, 0,7% 235U und einer sehr geringen Menge von 234U.
Alle diese Isotope sind radioaktiv, emittieren Alpha-Partikel und haben eine Halbwertszeit von 159.200 bis 4,47 Milliarden Jahren.
Ein neues Uranisotop, 214U, wurde in einer Reihe von Experimenten mit dem Heavy Atoms Spectrometer (SHANS) am Heavy Ion Research Center in Lanzhou, China, beobachtet. Um 214U-Kerne zu produzieren, feuerten Physiker einen Argon-36 (36Ar) -Strahl auf ein Wolfram-182 (182W) -Target ab.
Für Uran-214 wurde die thermonukleare Verdampfungsreaktion 182W (36Ar, 4n) 214U mit einer Strahlenergie von 184 MeV und einer typischen Strahlintensität von 500 pnA verwendet, erklärten die Wissenschaftler.
Die 182W-Targets wurden hergestellt, indem das Material auf eine Kohlefolie gesprüht und dann mit einer Kohlenstoffschicht beschichtet wurde.
Die Forscher identifizierten Uran-214, indem sie unter Verwendung der bekannten Alpha-Zerfallseigenschaften seiner Nachkommen nach positions- und zeitkorrelierten Alpha-Zerfallsketten suchten.
Die gemessenen Zerfallseigenschaften von Tochterprodukten stimmen gut mit den bekannten Daten für 210Th, 206Ra, 202Rn und 198Po überein.
Basierend auf diesen Messungen wurden die durchschnittliche α-Teilchenenergie und die Halbwertszeit von Uran-214 zu 8,533 keV bzw. 0,52 ms bestimmt.
Die Forscher feuerten auch Argon- und Calciumstrahlen auf Wolframtargets ab, um genaue Zerfallseigenschaften für zwei andere leichte Uranisotope, 216U und 218U, zu erhalten.
Genauere Eigenschaften des α-Zerfalls der geraden Kerne 216U und 218U wurden bei den Reaktionen von 40Ar, 40Ca mit Zielen von 180W, 182W und 184W gemessen.
Die Ergebnisse der Arbeit wurden in der Zeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht.
2021-05-16 08:56:06
Autor: Vitalii Babkin