元素116の作製が成功し、より重い元素120の合成に道が開かれる可能性

Tokyoローレンス・バークレー国立研究所の科学者たちは、元素120の合成に向けて進展を遂げました。彼らは新しい方法でチタンビームを使って元素116を作り出しました。これは、周期表上でより重い元素を発見するための重要なステップです。

超重元素を作る過程は非常に複雑です。研究者たちは、より軽い元素を衝突させることで、新しいより重い元素を作り出そうとしています。注目すべき点は以下の通りです：

• 元素116、リバモリウムはチタンビームを用いて生成されました。
• この実験では、22日間で2つの原子を合成する必要がありました。
• 次の目標は元素120であり、これを作るには10倍の時間がかかると予測されています。

この発見により、チタンビームを用いて特定の元素を生成できることが示されました。これは、以前から好まれていたカルシウム48ビームとは異なります。カルシウム48は、超重元素を生成するための理想的な配置を持っていますが、チタン50はそうではありません。しかし、チタン50の成功した利用により、核研究に新たな可能性が開かれました。

科学者たちがもし元素120を作り出すことに成功した場合、それは周期表の8列目に配置されます。これは重要です。なぜなら、この近辺には重い元素が分解する前により長く「存在する」ことが予測される領域があるからです。現在、超重元素はほとんど即座に分解してしまい、それゆえに研究が非常に難しいのです。

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超重元素の理解が深まると、核物理学のさまざまな洞察を得ることができます。具体的には、原子核が極限状況でどのような性質を持つかを理解したり、核物理モデルを検証・改善したり、物質の限界や挙動を明らかにすることが可能になります。

この実験の背後にある工学も非常に印象的です。チームは、3000華氏度近くの安定した温度を保つ誘導加熱炉を使用しました。この安定性が、チタン-50を連続的に蒸発させ、安定したイオンビームを生成するために不可欠でした。このビームは、紙よりも薄い回転するターゲットに1秒あたり6兆個のイオンという速度で衝突し、成功する核融合に必要なエネルギーをバランスよく供給しました。

科学者たちはカリホルニウム249を標的にして元素120の生成を試みる予定です。この過程では、88インチサイクロトロンで高出力のビームを作成し、標的条件を最適化する詳細な準備が必要になります。試みは2025年に開始される可能性がありますが、新元素の数個の原子を検出するには数年かかると思われます。

元素120の発見は、原子の仕組みを理解するための新たな扉を開く可能性があります。超重元素の利用方法はまだ不明ですが、新しい発見は常に科学的知識を広げてくれます。チタンビームを用いて元素116を生成することは大きな成功であり、将来の新たな元素発見の基盤を築くものです。