Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Lawrence Berkeley đã phát hiện một dạng đồng vị nhân tạo mới của Mendelevi (Md) - nguyên tố đứng thứ 101 trong bảng tuần hoàn hóa học. Đồng vị mới mang tên Mendelevium-244, là đồng vị thứ 17 và nhẹ nhất của mendelevi với số khối 244.

Nhà nghiên cứu Jennifer Pore, người dẫn đầu nhóm nghiên cứu, thao tác trên bộ điều khiển chân không của máy Cyclotron tại phòng thí nghiệm Berkeley vào năm 2018. Nguồn: Marilyn Sargent/Phòng thí nghiệm Berkeley.

Đồng vị là các biến thể của một nguyên tố hóa học, trong đó hạt nhân nguyên tử có cùng số proton nhưng có chứa số neutron khác nhau. Cho đến thời điểm hiện tại, nhóm nghiên cứu tại phòng thí nghiệm Berkeley đã khám phá ra tổng số 12 trên 17 đồng vị của mendelevi và 460 đồng vị của các nguyên tố khác. Tính đến cuối năm 2019, số đồng vị hóa học được con người biết đến là 3308 đồng vị, với một phần trong số đó được phát hiện tại phòng thí nghiệm Berkeley.

Trong phát hiện mới nhất này, các nhà nghiên cứu tạo ra mendelevium-244 bằng cách sử dụng máy gia tốc hạt Cyclotron bán kính 88-inch FIONA để tạo ra các tia chứa hạt tĩnh điện của các nguyên tố nặng hơn (có số khối lớn hơn).

"Tìm ra đồng vị mới của mendelevi là một quá trình đầy thách thức, bởi tất cả các đồng vị trong họ mendelevi đều có các đặc tính phân rã rất giống nhau", nhà nghiên cứu Jennifer Pore cho biết. Sự phân rã alpha là quá trình trong đó hạt nhân của một nguyên tố phóng xạ, chẳng hạn như mendelevi, phát ra một hạt alpha và qua đó biến đổi (hay "phân rã"), giảm số hiệu nguyên tử, số neutron và số khối.

Máy gia tốc hạt Cyclotron 88-inch FIONA, công cụ đóng vai trò chủ chốt trong việc phát hiện mendelevium-244. Nguồn: Marilyn Sargent/Phòng thí nghiệm Berkeley

Mỗi đồng vị của một nguyên tố sẽ là sự kết hợp độc nhất của một lượng proton và neutron nhất định được tạo ra từ quá trình phân rã. Theo như phát hiện, mendelevium-244 có hai chuỗi phân rã tách biệt, mỗi chuỗi sẽ dẫn tới một nửa chu kỳ phân rã khác nhau kéo dài 0.4 hoặc 6 giây, tùy vào cấu hình năng lượng của các hạt bên trong hạt nhân.

Ngoài việc phát hiện ra đồng vị mới, dự án của Pore còn cung cấp bằng chứng trực tiếp về quá trình phân rã có chứa một đồng vị của nguyên tố berkeli. Cụ thể, trong một phép đo độc lập xuất phát từ nghiên cứu về mendelevi, các nhà nghiên cứu đã phát hiện quá trình phân rã alpha của đồng vị berkelium-236 chuyển đổi thành americium-232, đồng vị nhẹ hơn của ameriđi.

Nguồn: https://phys.org/news/2020-06-isotope-mendelevium-.html