Eigentum der seltenste Element auf der Erde gemessen zum 1. Mal

Eine grundlegende Eigenschaft der das seltenste Element auf der Erde, Astat, entdeckt wurde zum ersten Mal, Wissenschaftler sagen.

Astat kommt in der Natur; Allerdings schätzen Wissenschaftler, dass viel weniger als eine Unze insgesamt weltweit vorhanden ist. Die Merkmale der dieses schwer fassbare Element wurden für eine lange Zeit ein Rätsel, aber Physiker am CERN Physics Laboratory in der Schweiz haben nun ihre Ionisation Potenzial gemessen – die Menge an Energie benötigt, um ein Elektron aus einem Atom von Astat, verwandelte sie in ein Ion oder ein geladenes Teilchen zu entfernen.

Die Messung füllt ein fehlendes Stück des Periodensystems der Elemente, weil Astat das letzte natürlich vorkommende Element war für das diese Eigenschaft nicht bekannt war. Astat, hat 85 Protonen und 85 Elektronen pro Atom ist radioaktiv und zerfällt die Hälfte die stabilste Version in nur 8,1 Stunden, eine Zeit als Half-Life. Im Jahr 1953 Isaac Asimov weltweit insgesamt Astat in der Natur 0,002 Unzen (0,07 Gramm) wurde geschätzt. [Grafik: kleinsten Teilchen der Natur erklärt]

Astat Ionisation Potenzial zu messen, Physiker am CERN ISOLDE (Isotop Separator auf Line-Detector) radioaktiver Ionenstrahl Anlage künstliche Isotope von Astat (Atome mit unterschiedlicher Anzahl von Neutronen als die in der Natur vorkommende) durch schießen Strahlen von energetischen Protonen auf ein Ziel von Uran (mit 92 Protonen und Elektronen) erstellt. Die Kollisionen erstellt eine Dusche von neuen Teilchen, von die einige Astat waren.

Die Physiker glänzte dann an die Atome zu ionisieren sie Laserstrahlen von unterschiedlichen Wellenlängen. Astat-Ionen zu isolieren, und überprüfen, welche Wellenlänge des Lasers sie geschaffen hatten, bestimmt die Forscher Astat Ionisation Potenzial, 9,31751 Electronvolts (Ionisation Potenzial von Wasserstoff, ist zum Beispiel 13,6 Electronvolts).

Der Wert dient als Maßstab für das Studium exotische superschweren Elemente, die nicht natürlich auftreten, aber in spezialisierten Labors erstellt werden können. Forscher wollen zum Beispiel die Eigenschaften von Astat mit denen der neu entdeckten Element 117, zuerst erstellt am russischen Joint Institute für nukleare Forschung (JINR) in 2010 zu vergleichen. Dieses Element ist das zweite-schwerste jemals erstellt, ein Homologes von Astat, was bedeutet, dass es direkt unter Astat auf dem Periodensystem und wahrscheinlich Aktien ähnliche Eigenschaften sitzt.

"Source-Laserspektroskopie ist heute eine empfindlichste Methode zur atomare Eigenschaften der exotischen kurzlebigen Isotope zu studieren", sagte Valentin Fedosseev, Teamleiter von ISOLDES Resonanz Ionisation Laser Ionenquelle, in einer Erklärung. "Es ist gut geeignet, um die Spektren von künstlich hergestellten Elemente, wie die superschweren zu erkunden. Der Erfolg in dieser Studie von Astat hat Vertrauen für ähnliche Projekte, die seit kurzem an GANIL, Frankreich, und am JINR, Russland aufgenommen." (GANIL steht für Grand Accélérateur National d'Ions Lourds oder die große schwere Ionen-National Accelerator.)

Die neue Entdeckung könnte auch helfen Wissenschaftler entwickeln medizinische Anwendungen für künstliche Astat, die Strahlentherapie Behandlungsmethoden für Krebs genannt alpha Therapie nützlich sein könnte.

"Keiner der vielen kurzlebigen Isotope verwendet in der Medizin gibt es in der Natur; Sie haben von Kernreaktionen, künstlich hergestellt werden", sagte Bruce Marsh, Resonanz Ionisation Laser Ion Source Team-Mitglied. "Die mögliche medizinische Isotope von Astat sind nicht so unterschiedlich in dieser Hinsicht. Was Astat unterscheidet ist, dass seine Knappheit in der Natur es schwierig macht, durch das Experiment, studieren, weshalb diese Messung eines der grundlegenden Eigenschaften ist eine beachtliche Leistung."

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