Ученые ищут новые способы синтезировать сверхтяжелые элементы — те, что в таблице Менделеева тяжелее урана. Обычно их получают в лабораториях с помощью реакций слияния ядер, но традиционный метод требует дорогих и сложных в производстве пучков кальция-48. Группа исследователей из Университета Сиань Цзяотун — Цзя-Син Ли и профессор Хун-Фэй Чжан — предложили более доступную альтернативу: аргон-40.

Результаты опубликованы в издании Nuclear Science and Techniques.

Оказалось, что при слиянии с мишенями аргон дает сопоставимые, а иногда и лучшие результаты, чем кальций-48, при этом требуя меньше энергии. Это открывает путь к синтезу новых элементов, включая 119-й. Например, в реакции ⁴⁰Ar + ²⁴⁹Bk может образоваться изотоп ²⁸⁶Mc — ключевое звено в цепочке распада элемента 119. Расчеты показывают, что выход составит около 7,9 пикобарн, что довольно много для таких экспериментов.

Ученые детально разобрали процесс слияния:

• Захват — ядра сближаются.
• Слияние — образуется составное ядро.
• Выживание — ядро стабилизируется, не распадаясь сразу.

Аргон-40 выгоден из-за асимметрии масс: он легче кальция-48, поэтому ядрам проще слиться. «Аргон — не просто дешевле, — говорит профессор Чжан, — в некоторых реакциях он работает лучше. Это меняет правила игры».

Исследование поможет в поиске новых элементов и понимании, какие ядра могут существовать в принципе. Возможно, именно аргон станет ключом к синтезу еще более тяжелых элементов.

Польза исследования

• Экономия ресурсов: Аргон-40 дешевле и доступнее кальция-48, что снизит стоимость экспериментов.
• Новые элементы: Метод может ускорить синтез 119-го элемента и других сверхтяжелых ядер.
• Фундаментальная наука: Поможет проверить теории о «острове стабильности» — гипотетической области, где сверхтяжелые ядра живут дольше.

Исследование основано на расчетах, а не на реальных экспериментах. Аргон-40 может хуже работать с некоторыми мишенями из-за меньшего заряда ядра (18 против 20 у кальция). Пока это гипотеза, требующая проверки.

Ранее ученые доказали возможность открытия новых сверхтяжелых элементов.