Предложена новая технология измерения спектров сверхтяжелых ионов — Naked Science
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.
Сегодня, 11:04
48 минут
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

5 часов назад
9 минут
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Позавчера, 11:36
68 минут
Ольга Иванова

Своими корнями история Армении уходит в глубокую древность и неразрывно связана с историей всего Древнего мира. Но зачастую, зная в деталях историю Рима и Древней Греции, мы в гораздо меньшей степени осведомлены о событиях, происходивших в Античное время в Армении, оказавшейся на перекрестке цивилизаций Запада и Востока. В силу многих причин она не попала в должном объеме в учебники и незнакома тем, кто интересуется историей. Попытаемся хоть немного исправить эту несправедливость.

Сегодня, 11:04
48 минут
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

5 часов назад
9 минут
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Позавчера, 11:36
68 минут
Ольга Иванова

Своими корнями история Армении уходит в глубокую древность и неразрывно связана с историей всего Древнего мира. Но зачастую, зная в деталях историю Рима и Древней Греции, мы в гораздо меньшей степени осведомлены о событиях, происходивших в Античное время в Армении, оказавшейся на перекрестке цивилизаций Запада и Востока. В силу многих причин она не попала в должном объеме в учебники и незнакома тем, кто интересуется историей. Попытаемся хоть немного исправить эту несправедливость.

13 июля
5 минут
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
7 минут
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

11 июля
28 минут
Александр Березин

Еще год назад почти все были уверены, что эпидемия быстро закончится. Ведь научные исследования говорили: иммунитет переболевших очень сильный, а повторные заболевания крайне редки. Российские власти все еще верят в это: глава Роспотребнадзора Анна Попова утверждает, будто повторно болеет только 1%. От этого в России до сих пор ждут достижения «группового иммунитета» осенью — и, разумеется, снятия ковидных ограничений. К сожалению, это пустые надежды. Данные из других стран вообще не показывают реальной возможности достичь группового иммунитета за счет переболевших. Разбираемся в деталях.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: