21.08.2020
Сколтех

Предложена новая технология измерения спектров сверхтяжелых ионов

6.2

Ученые предложили технологию измерения спектров ионов сверхтяжелых химических элементов с порядковым номером Z более 102. Подобные измерения имеют фундаментальное значение для космологии, астрофизики и развития теории атомной структуры.

Предложена новая технология измерения спектров сверхтяжелых ионов / ©www.kurzweilai.net

Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters и отражены в дайджесте Physics. Элементы с порядковым номером выше 102 синтезируются искусственно с помощью ускорителей и сепараторов отдачи с выходом не более одного иона в секунду, а распадаются за десятки секунд. Традиционными спектральными методами удалось изучить структуру атомов элементов вплоть до нобелия (Z=102).

Техника, позволяющая продвинуться по периодической системе дальше, разработана международной группой ученых из Германии, России и США, в состав которой вошел профессор Центра энергетических наук Сколтеха Алексей Бучаченко.

Все цвета солнечного спектра, который содержит темные линии поглощения, связанные с каждым из элементов Солнца. Например, две сильные линии натрия – в оранжевом диапазоне. Новая техника может позволить исследователям измерять спектры самых тяжелых из известных элементов / ©physics.aps.org

Новый метод, названный лазерной резонансной хроматографией, заключается в том, что лазерное возбуждение иона фиксируется по времени его дрейфа в атмосфере инертного газа. Скорости дрейфа ионов в различных электронных состояниях различаются, и появление ионов, прибывающих на детектор быстрее или медленнее, чем остальные, надежно фиксирует резонанс возбуждающего лазера с электронным переходом в ионе.

В отличие от обычной спектроскопии лазерного возбуждения, фиксирующей появление фотонов или ионов с определенным отношением заряда к массе, новый метод идентифицирует электронное состояние иона по тонкой зависимости его взаимодействий с атомами инертного газа от электронной конфигурации.

По словам профессора Сколтеха Алексея Бучаченко, измерение спектральных линий сверхтяжелых элементов имеет фундаментальное значение для космологии, астрофизики и развития теории атомной структуры. «Пока нам удалось надежно предсказать лазерную резонансную хроматографию ионов лоуренсия (Z=103), последнего из неисследованных тяжелых элементов, и смоделировать оптимальные параметры для ее экспериментальной реализации.

Предложенный метод открывает достаточно широкие возможности в разных областях атомной и ядерной физики, сопряженные с решением интересных теоретических задач. Надеюсь, что продолжение плодотворного сотрудничества позволит нам исследовать хотя бы некоторые из них. Мы благодарны Европейскому исследовательскому совету и Российскому фонду фундаментальных исследований за поддержку». 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
Позавчера, 12:32
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

Позавчера, 13:46
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

Позавчера, 13:37
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу, что человеческий мозг уменьшился из-за процессов глобализации, кооперации и разделения труда.

19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

Позавчера, 12:32
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

Позавчера, 13:46
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: