科學(xué)家重大發(fā)現(xiàn)，40多年來首次！研究人員：有望修改現(xiàn)有建造核電站和核武器的模型

每經(jīng)編輯 杜宇

據(jù)科技日報4月6日消息，日本與韓國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種以前未知的鈾同位素——鈾-241，其原子序數(shù)為92，質(zhì)量為241，半衰期可能只有40分鐘，這是自1979年以來科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)富含中子的鈾同位素。研究小組指出，其研究方法可用來進一步了解其他重元素的同位素，也有望發(fā)現(xiàn)新同位素。相關(guān)研究刊發(fā)于最新一期《物理評論快報》雜志。

在最新研究中，日本高能加速器研究機構(gòu)(KEK)的科學(xué)家們填補了這一知識空白，他們確定了19種此類同位素的質(zhì)量，其中包括全新的鈾-241。

團隊在KEK同位素分離系統(tǒng)設(shè)施上開展了最新實驗。他們將一束鈾-238原子核加速靶入一個鉑-198原子核的旋轉(zhuǎn)標靶內(nèi)，這一過程使多個質(zhì)子和中子在鈾束核和鉑靶核之間轉(zhuǎn)移，形成了多個同位素，他們隨后使用飛行時間質(zhì)譜儀確定了這些同位素的質(zhì)量。

研究人員精確確定了19種富含中子的重元素同位素的質(zhì)量，這些同位素包含的中子數(shù)從143個到150個，其中鈾-241以前從未被觀測到。

研究人員表示，最新研究中使用的技術(shù)能幫助他們更好地理解與重元素相關(guān)的原子核的形狀，有望修改現(xiàn)有建造核電站和核武器的模型，以及描述恒星爆炸行為的理論，最新方法還有助發(fā)現(xiàn)更多的新同位素。

圖片來源：視覺中國--VCG41N1257410452.jpg

公開資料顯示，地球上存量最多的同位素是鈾-238，再者是可用作核能發(fā)電的燃料的鈾-235，豐度最少的是鈾-234。

鈾235元素里中子數(shù)為143的放射性同位素，是自然界至今唯一能夠裂變的同位素，主要用做核反應(yīng)中的核燃料，也是制造核武器的主要原料之一。

根據(jù)國際原子能機構(gòu)的定義，豐度為3%的鈾235為核電站發(fā)電用低濃縮鈾，濃度大于80%的鈾為高濃縮鈾，其中豐度大于90%的稱為武器級高濃縮鈾，主要用于制造核武器。獲得1公斤武器級鈾235需要200噸鈾礦石。

每日經(jīng)濟新聞綜合科技日報、物理學(xué)家組織網(wǎng)、公開資料

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