Ядрени химици и физици от Кьолнския университет за първи път откриха експериментално доказателство, че изотопът технеций-98 (Tc-98) понякога се превръща в молибден-98 (Mo-98). Откритието бе публикувано в авторитетното научно списание Physical Review, съобщава изданието EurekAlert.
Десетилетия наред учените предполагаха, че подобен процес на ядрен разпад чрез улавяне на електрон е възможен, но досега липсваха директни експериментални данни. Сега изследователите от Кьолнския университет потвърждават това с прецизни измервания, които допринасят за по-дълбоко разбиране на структурата и стабилността на атомните ядра.
Как протича процесът на улавяне на електронЗа първи път учените наблюдават разпад на технеций-98 чрез улавяне на електрон – процес, при който атомното ядро „улавя“ електрон от вътрешната електронна обвивка. Този електрон се комбинира с протон от ядрото, образувайки неутрон, в резултат на което елементът се превръща в друг – в случая, в молибден-98.
Така е потвърдено теоретично предположение, съществуващо от десетилетия в областта на ядрената химия и ядрената физика.
Как учените от Кьолн доказаха разпада на технеций-98През 90-те години на ХХ век изследователите вече предполагаха, че технеций-98 може да се разпада чрез улавяне на електрон, но не успяваха да го докажат, защото този изотоп се среща в изключително малки количества.
В новото изследване екипът на Катедрата по ядрена химия към Кьолнския университет използвал около три грама технеций-99, който съдържал следи от редкия изотоп технеций-98 — приблизително 0,06 микрограма.
В измервателната станция на Института по ядрена физика в продължение на 17 дни били регистрирани около 40 000 разпада чрез улавяне на електрони. Успехът е постигнат благодарение на специално проектирана оловна защита, която почти напълно потиска радиационния фон на технеций-99. Това позволило на учените за първи път да открият ясно изключително технеций-98.
Откритие, което променя разбирането за ядрените процесиРезултатите показват, че технеций-98 се разпада основно до изотопа рутений-98, но в около 0,3% от случаите се превръща и в молибден-98 чрез улавяне на електрон.
„За нас това е малък, но значителен принос към по-широкото разбиране на ядрената физика,“ казва д-р Ерик Щруб, ръководител на научния екип от Катедрата по химия на Кьолнския университет. „Такива прецизни доказателства ни помагат да разберем по-добре стабилността и структурата на атомните ядра,“ допълва той.
Според екипа това проучване разширява фундаменталното разбиране за процесите на ядрен разпад и преобразуване на елементите в природата.
Научно значение и бъдещи изследванияОткритието на разпада на технеций-98 до молибден-98 представлява важна крачка напред в ядрената химия и физика, защото за първи път потвърждава слабо вероятен, но реален процес на естествено трансформиране на изотопи.
Резултатите могат да намерят приложение в ядрената медицина, радиохимията и моделирането на ядрени процеси в звездите, където подобни реакции играят ключова роля в синтеза на химичните елементи.
