不一样的元素故事: “超重鎶”诞生记|《自然-化学》专栏( 三 )

在我们的实验室里,以上改进是由如下设备完成的:UNILAC加速器

(通用直线加速器Universal Linear Accelerator)

,旋转的靶盘,电磁分离器SHIP

(重离子反应产物分离器Separator for Heavy Ion reaction Products)

,以及位置灵敏硅探测器。凭借这样的组合,我们得以检测到寿命在一毫秒至数小时间的各种原子核,并能检测从107号到111号的每一种元素。

到1996年,我们作好了合成112号元素的准备。我们选择了下述离子束和标靶材料,以使两者的质子数加起来为112:进行轰击的是具有30个质子和40个中子的锌离子束,而标靶则是具有82个质子和126个中子的铅原子核,于是我们得到了具有112个质子和166个中子的新元素——即原子质量为278的新元素。

尽管参与反应的原子核并不会轻易融合,更多的情况下是被质子间的巨大电荷斥力弹开,因此将两个原子核

(锌和铅)

强加到一起需要相当大的能量,但这一壁垒可以被越过,随后的原子核间吸引力便会引发核聚变。这一反应会放出能量,于是这一放热反应所产生的热原子核就会放射出一个中子以冷却下来,留下一个原子质量277的原子核供我们研究。