Un team di ricerca guidato dai ricercatori dell’Institute of Modern Physics (IMP) dell’Accademia cinese delle scienze (CAS) ha sintetizzato un nuovo isotopo del plutonio, il plutonio 227. Il loro studio è stato pubblicato su Physical Review C.
Plutonio-227, un isotopo molto carente di neutroni
Un team di ricerca guidato dai ricercatori dell’Institute of Modern Physics (IMP) dell’Accademia cinese delle scienze (CAS) ha sintetizzato un nuovo isotopo del plutonio, il plutonio-227. Il loro studio è pubblicato su Physical Review C.
I numeri magici di protoni e neutroni, come 2, 8, 20, 28, 50, 82 o 126, sono correlati con le chiusure del guscio. In studi passati, analisi sistematiche hanno rivelato un indebolimento persistente della chiusura del guscio dei neutroni 126 fino all’uranio, il che rende affascinante continuare a esplorare se la chiusura del guscio svanirebbe nella regione transuranica.
“Abbiamo scoperto la presenza della chiusura del guscio negli isotopi di nettunio attraverso una serie di esperimenti. Tuttavia, a causa dell’assenza di dati sperimentali, la robustezza di questa chiusura negli isotopi di plutonio rimane sconosciuta”, ha affermato il Prof. Gan Zaiguo dell’IMP.
Per studiare gli isotopi sconosciuti del plutonio, i ricercatori dell’IMP e i loro collaboratori hanno condotto un esperimento presso il separatore a rinculo riempito di gas, Spectrometer for Heavy Atoms and Nuclear Structure, presso l’Heavy Ion Research Facility di Lanzhou (HIRFL) in Cina.
Utilizzando la reazione di evaporazione da fusione, i ricercatori hanno sintetizzato per la prima volta il plutonio-227, un isotopo di plutonio molto carente di neutroni. Il plutonio-227 è il 39° nuovo isotopo scoperto dall’IMP, ed è anche il primo isotopo di plutonio scoperto dagli scienziati cinesi.
Dalle nove catene di decadimento osservate, i ricercatori hanno poi misurato l’energia delle particelle alfa e l’emivita del plutonio-227, rispettivamente di circa 8191 keV e 0,78 s. I dati si adattano abbastanza bene alla sistematica degli isotopi di plutonio noti.
Il team di ricerca ha in programma di studiare altri isotopi di plutonio, con l’obiettivo di comprendere meglio l’evoluzione della struttura del plutonio.
“Il plutonio-227 appena scoperto è ancora a sette neutroni dal numero magico di 126. Per studiare la robustezza della chiusura del guscio nel plutonio, è necessario continuare la ricerca di isotopi di plutonio ancora più leggeri, tra cui il plutonio-221 e il plutonio -226”, ha affermato il dott. Yang Huabin dell’IMP, il primo autore di questo studio.