Forskere observerer en ny isotop af fluor

Forskere ved Washington University i St. Louis rapporterede de første observationer af en ny form for fluor, isotopen ¹³ F, beskrevet i journalen Fysisk gennemgangsbreve .

De gjorde deres opdagelse som en del af et eksperiment udført på National Superconducting Cyclotron Laboratory ved Michigan State University (MSU).

Fluor er det mest kemisk reaktive grundstof i det periodiske system. Kun én isotop af fluor forekommer naturligt, den stabile isotop ¹⁹ F. Den nye isotop, ¹³ F, er fire neutroner fjernet fra protondryplinjen, grænsen, der afgrænser den zone, ud over hvilken atomkerner henfalder ved emission af en proton.

Robert J. Charity, forskningsprofessor i kemi i kunst og videnskab, og Lee G. Sobotka, professor i kemi og fysik, arbejdet i samarbejde med grupper fra MSU, Western Michigan University og University of Connecticut for at gøre denne opdagelse.

"Undersøgelse af eksotiske kerner med så store overskud af neutroner eller protoner er af stor interesse for at forstå syntesen af ​​grundstoffer, selvom deres levetid er ekstremt kort, " sagde Charity. "Mange af disse isotoper har eksotiske egenskaber."

Isotopen ¹³ F er den femte nye isotop, som Charity og Sobotka har opdaget sammen.

"Alle de nye isotoper er meget protonrige og ustabile over for emission af protoner, " sagde Charity. "De protoner med højeste energi inde i disse isotoper kan tunnelere gennem Coulomb-barrieren og undslippe."

Det oprindelige formål med eksperimentet, Velgørenhed sagde, skulle lave en ny isotop af ilt, kaldet "fjervægtig oxygen, "en teknisk præstation, der tidligere er rapporteret i Fysisk gennemgangsbreve . Efter at have gjort den opdagelse, forskerne gennemgik deres data igen med stor omhu og drillede beviser for ¹³ F.

Den nye isotop af fluor blev skabt via en ladningsudvekslingsreaktion med en stråle af ¹³ O. (En neutron i ¹³ O fjernes og erstattes af en proton.)

"Sådanne ladningsudvekslingsreaktioner er ikke typisk blevet brugt til at skabe de meget protonrige isotoper i fortiden, " sagde Charity. "Men, vi planlægger allerede en søgning efter en anden ny isotop ved hjælp af denne reaktionsmekanisme."