融合、反動、発見: 新しいタイプの原子核を発見

Jul 25, 2023

ユヴァスキュラ大学2023年6月24日

フィンランドのユヴァス​​キュラ大学加速器研究所の研究者らは、新しい原子核 190-アスタチンの画期的な発見をしました。これは、現在急速に崩壊している希少元素アスタチンの既知の最も軽い同位体です。 この新しい同位体の作成は、84Sr ビーム粒子と銀のターゲット原子の融合によって可能になりました。 次に、RITU リコイルセパレーターの検出器を使用して、核融合生成物の中から同位体を同定しました。

驚くべき科学的進歩として、研究者たちは、希少で急速に崩壊する元素であるアスタチンの最も軽い同位体を発見しました。 190-アスタチンの発見は、理学修士課程を卒業したヘナ・コッコネンによって論文研究の一環として行われ、原子核の構造と既知の物質の境界についての重要な洞察が得られました。

フィンランドのユヴァス​​キュラ大学の加速器研究室で行われた実験により、85個の陽子と105個の中性子からなるこれまで知られていなかった原子核、190-アスタチンの生成に成功した。 この核は、これまでに発見されたアスタチンの最も軽い同位体です。

アスタチンは腐敗が早いため、希少元素です。 地球の地殻には、アスタチンは大さじ 1 杯しか存在しないと推定されています。 フィンランドのユヴァス​​キュラ大学の加速器研究室で行われた実験により、これまで知られていなかった原子核、190-アスタチンの生成に成功した。 新しい同位体は、84Sr ビーム粒子と銀のターゲット原子の融合によって生成されました。 RITU リコイルセパレーターの検出器を使用して、生成物中の同位体を検出しました。

ユヴァスキュラ大学物理学科の博士研究員ヘナ・コッコネン氏。 クレジット: Henna Kokkonen と Kalle Auranen

新しい原子核は、より安定な同位体に向かってアルファ崩壊を介して崩壊します。 アルファ崩壊は、重い原子核の一般的な崩壊モードです。

「新しい原子核の研究は、原子核の構造と既知の物質の限界を理解するために重要です」とユヴァスキュラ大学物理学科の博士研究員ヘナ・コッコネンは言う。

新しい発見は、理学修士を最近卒業したヘナ・コッコネンによってなされました。 この研究は彼女の修士論文の一部でした。 新しい同位体を報告することは言うまでもなく、修士論文の結果が Physical Review C などの査読付きジャーナルに掲載されることは珍しいことです。

「私の論文では、新しい同位体が見つかった実験データを分析しました。 論文のプロセスと夏のインターンシップ中に、私は核分光グループの研究について知りました。 今では博士号取得に向けてグループで働けることをとてもうれしく思っています。」

ヘナ・コッコネンは、物理学を学ぶために 5 年前にフィンランド南東部のユヴァからユヴァスキュラに移住し、現在はユヴァスキュラ大学の加速器研究室で博士研究員として研究を続けています。

参考文献：「新しいα崩壊同位体 190At の特性」H. Kokkonen、K. Auranen、J. Uusitalo、S. Eeckhaudt、T. Grahn、PT Greenlees、P. Jones、R. Julin、S. Juutinen、M 著レイノ、A.-P. Leppänen、M. Nyman、J. Pakarinen、P. Rahkila、J. Sarén、C. Scholey、J. Sorri、および M. Venhart、2023 年 6 月 20 日、物理的レビュー C.DOI: 10.1103/PhysRevC.107.064312