P_E_T_E_R
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Physical Review Letters - Spectroscopy along Flerovium Decay Chains: Discovery of 280Ds and an Excited State in 282Cn
Analog zum Schalenmodell der atomaren Elektronenhülle versucht das Schalenmodell der Kernphysik die Kernstruktur aus Protonen und Neutronen nach den Regeln der Quantenmechanik zu erklären. Dabei spielen Kerne mit einer Magischen Zahl von Protonen und Neutronen (2, 8, 20, 28, 50, 82 und 126) eine prominente Rolle. Doppelt magische mit magischen Protonen- und Neutronenzahlen wie Helium-4, Sauerstoff-16, Calcium-40, und Blei-208 sind besonders stabil.
Das schwerste natürlich vorkommende Element ist Uran mit 92 Protonen. Elemente mit einer höheren Protonen- oder Ordnungszahl werden künstlich hergestellt und sind zunehmend instabil und radioaktiv: Transurane und ab Ordnungszahl 104 die Transactinoide:
104 Rf (Rutherfordium)
105 Db (Dubnium)
106 Sg (Seaborgium)
107 Bh (Bohrium)
108 Hs (Hassium)
109 Mt (Meitnerium)
110 Ds (Darmstadtium)
111 Rg (Roentgenium)
112 Cn (Copernicium)
113 Nh (Nihonium)
114 Fl (Flerovium)
115 Mc (Moscovium)
116 Lv (Livermorium)
117 Ts (Tennessine)
118 Og (Oganesson)
Ein besonderes Interesse der Kernphysiker richtete sich dabei auf Flerovium mit der Ordnungszahl 114, da man dort aufgrund theoretischer Überlegungen eine Insel der Stabilität vermutete:
Nuklidkarte in dreidimensionaler Darstellung mit erwarteter „Insel der Stabilität“ bei 114 Protonen
Credit: Wikipedia
Diese Suche nach der "Insel der Stabilität" - quasi dem heiligen Gral der Kernphysik - gestaltete sich jedoch erheblich schwieriger, als man sich das vorgestellt hatte:
Flerovium, with the expected magic 114 protons, was first synthesized in 1998 at the Joint Institute for Nuclear Research in Dubna, Russia, by a group of physicists led by Yuri Oganessian. A single atom of element 114 was detected, with a lifetime of 30.4 seconds, and its decay products had half-lives measurable in minutes. Because the produced nuclei underwent alpha decay rather than fission, and the half-lives were several orders of magnitude longer than those previously predicted or observed for superheavy elements, this event was seen as a "textbook example" of a decay chain characteristic of the island of stability, providing strong evidence for the existence of the island of stability in this region.
Tatsächlich zeigen die bisher entdeckten Isotope des Elements Flerovium, das 114 Protonen enthält, auffällig lange Halbwertszeiten (mehrere Sekunden). Das doppelt magische Isotop Fl-298 mit 184 Neutronen, für das eine besonders lange Halbwertszeit zu erwarten ist, konnte noch nicht beobachtet werden. Eine ganze Insel der Stabilität mit diesem doppelt magischen Nuklid als Zentrum wird vermutet. Dabei ist der Begriff Stabilität nur relativ zu den umgebenden Nukliden zu verstehen; absolut stabile Nuklide ohne jeden spontanen Zerfall, also mit der Halbwertszeit unendlich, sind jenseits von Blei kaum zu erwarten. Ähnliche „Inseln“ werden auch in der Nähe der magischen Ordnungszahlen 120 und 126 erwartet.
Analog zum Schalenmodell der atomaren Elektronenhülle versucht das Schalenmodell der Kernphysik die Kernstruktur aus Protonen und Neutronen nach den Regeln der Quantenmechanik zu erklären. Dabei spielen Kerne mit einer Magischen Zahl von Protonen und Neutronen (2, 8, 20, 28, 50, 82 und 126) eine prominente Rolle. Doppelt magische mit magischen Protonen- und Neutronenzahlen wie Helium-4, Sauerstoff-16, Calcium-40, und Blei-208 sind besonders stabil.
Das schwerste natürlich vorkommende Element ist Uran mit 92 Protonen. Elemente mit einer höheren Protonen- oder Ordnungszahl werden künstlich hergestellt und sind zunehmend instabil und radioaktiv: Transurane und ab Ordnungszahl 104 die Transactinoide:
104 Rf (Rutherfordium)
105 Db (Dubnium)
106 Sg (Seaborgium)
107 Bh (Bohrium)
108 Hs (Hassium)
109 Mt (Meitnerium)
110 Ds (Darmstadtium)
111 Rg (Roentgenium)
112 Cn (Copernicium)
113 Nh (Nihonium)
114 Fl (Flerovium)
115 Mc (Moscovium)
116 Lv (Livermorium)
117 Ts (Tennessine)
118 Og (Oganesson)
Ein besonderes Interesse der Kernphysiker richtete sich dabei auf Flerovium mit der Ordnungszahl 114, da man dort aufgrund theoretischer Überlegungen eine Insel der Stabilität vermutete:
Nuklidkarte in dreidimensionaler Darstellung mit erwarteter „Insel der Stabilität“ bei 114 Protonen
Credit: Wikipedia
Diese Suche nach der "Insel der Stabilität" - quasi dem heiligen Gral der Kernphysik - gestaltete sich jedoch erheblich schwieriger, als man sich das vorgestellt hatte:
Flerovium, with the expected magic 114 protons, was first synthesized in 1998 at the Joint Institute for Nuclear Research in Dubna, Russia, by a group of physicists led by Yuri Oganessian. A single atom of element 114 was detected, with a lifetime of 30.4 seconds, and its decay products had half-lives measurable in minutes. Because the produced nuclei underwent alpha decay rather than fission, and the half-lives were several orders of magnitude longer than those previously predicted or observed for superheavy elements, this event was seen as a "textbook example" of a decay chain characteristic of the island of stability, providing strong evidence for the existence of the island of stability in this region.
Tatsächlich zeigen die bisher entdeckten Isotope des Elements Flerovium, das 114 Protonen enthält, auffällig lange Halbwertszeiten (mehrere Sekunden). Das doppelt magische Isotop Fl-298 mit 184 Neutronen, für das eine besonders lange Halbwertszeit zu erwarten ist, konnte noch nicht beobachtet werden. Eine ganze Insel der Stabilität mit diesem doppelt magischen Nuklid als Zentrum wird vermutet. Dabei ist der Begriff Stabilität nur relativ zu den umgebenden Nukliden zu verstehen; absolut stabile Nuklide ohne jeden spontanen Zerfall, also mit der Halbwertszeit unendlich, sind jenseits von Blei kaum zu erwarten. Ähnliche „Inseln“ werden auch in der Nähe der magischen Ordnungszahlen 120 und 126 erwartet.
