| 1 | Найти число нейтронов | H | |
| 2 | Найти массу одного моля | H_2O | |
| 3 | Баланс | H_2(SO_4)+K(OH)→K_2(SO_4)+H(OH) | |
| 4 | Найти массу одного моля | H | |
| 5 | Найти число нейтронов | Fe | |
| 6 | Найти число нейтронов | Tc | |
| 7 | Найти конфигурацию электронов | H | |
| 8 | Найти число нейтронов | Ca | |
| 9 | Баланс | CH_4+O_2→H_2O+CO_2 | |
| 10 | Найти число нейтронов | C | |
| 11 | Найти число протонов | H | |
| 12 | Найти число нейтронов | O | |
| 13 | Найти массу одного моля | CO_2 | |
| 14 | Баланс | C_8H_18+O_2→CO_2+H_2O | |
| 15 | Найти атомную массу | H | |
| 16 | Определить, растворима ли смесь в воде | H_2O | |
| 17 | Найти конфигурацию электронов | Na | |
| 18 | Найти массу одного атома | H | |
| 19 | Найти число нейтронов | Nb | |
| 20 | Найти число нейтронов | Au | |
| 21 | Найти число нейтронов | Mn | |
| 22 | Найти число нейтронов | Ru | |
| 23 | Найти конфигурацию электронов | ||
| 24 | Найти массовую долю | H_2O | |
| 25 | Определить, растворима ли смесь в воде | NaCl | |
| 26 | Найти эмпирическую/простейшую формулу | H_2O | |
| 27 | Найти степень окисления | H_2O | |
| 28 | Найти конфигурацию электронов | K | |
| 29 | Найти конфигурацию электронов | Mg | |
| 30 | Найти конфигурацию электронов | Ca | |
| 31 | Найти число нейтронов | Rh | |
| 32 | Найти число нейтронов | Na | |
| 33 | Найти число нейтронов | Pt | |
| 34 | Найти число нейтронов | Be | Be |
| 35 | Найти число нейтронов | Cr | |
| 36 | Найти массу одного моля | H_2SO_4 | |
| 37 | Найти массу одного моля | HCl | |
| 38 | Найти массу одного моля | Fe | |
| 39 | Найти массу одного моля | C | |
| 40 | Найти число нейтронов | Cu | |
| 41 | Найти число нейтронов | S | |
| 42 | Найти степень окисления | H | |
| 43 | Баланс | CH_4+O_2→CO_2+H_2O | |
| 44 | Найти атомную массу | O | |
| 45 | Найти атомное число | H | |
| 46 | Найти число нейтронов | Mo | |
| 47 | Найти число нейтронов | Os | |
| 48 | Найти массу одного моля | NaOH | |
| 49 | Найти массу одного моля | O | |
| 50 | Найти конфигурацию электронов | Fe | |
| 51 | Найти конфигурацию электронов | C | |
| 52 | Найти массовую долю | NaCl | |
| 53 | Найти массу одного моля | ||
| 54 | Найти массу одного атома | Na | |
| 55 | Найти число нейтронов | N | |
| 56 | Найти число нейтронов | Li | |
| 57 | Найти число нейтронов | V | |
| 58 | Найти число протонов | N | |
| 59 | Упростить | H^2O | |
| 60 | Упростить | h*2o | |
| 61 | Определить, растворима ли смесь в воде | H | |
| 62 | Найти плотность при стандартной температуре и давлении | H_2O | |
| 63 | Найти степень окисления | NaCl | |
| 64 | Найти атомную массу | He | He |
| 65 | Найти атомную массу | Mg | |
| 66 | Найти число электронов | H | |
| 67 | Найти число электронов | O | |
| 68 | Найти число электронов | S | |
| 69 | Найти число нейтронов | Pd | |
| 70 | Найти число нейтронов | Hg | |
| 71 | Найти число нейтронов | B | |
| 72 | Найти массу одного атома | Li | |
| 73 | Найти эмпирическую формулу | H=12% , C=54% , N=20 | , , |
| 74 | Найти число протонов | Be | Be |
| 75 | Найти массу одного моля | Na | |
| 76 | Найти конфигурацию электронов | Co | |
| 77 | Найти конфигурацию электронов | S | |
| 78 | Баланс | C_2H_6+O_2→CO_2+H_2O | |
| 79 | Баланс | H_2+O_2→H_2O | |
| 80 | Найти конфигурацию электронов | P | |
| 81 | Найти конфигурацию электронов | Pb | |
| 82 | Найти конфигурацию электронов | Al | |
| 83 | Найти конфигурацию электронов | Ar | |
| 84 | Найти массу одного моля | O_2 | |
| 85 | Найти массу одного моля | H_2 | |
| 86 | Найти число нейтронов | K | |
| 87 | Найти число нейтронов | P | |
| 88 | Найти число нейтронов | Mg | |
| 89 | Найти число нейтронов | W | |
| 90 | Найти массу одного атома | C | |
| 91 | Упростить | na+cl | |
| 92 | Определить, растворима ли смесь в воде | H_2SO_4 | |
| 93 | Найти плотность при стандартной температуре и давлении | NaCl | |
| 94 | Найти степень окисления | C_6H_12O_6 | |
| 95 | Найти степень окисления | Na | |
| 96 | Определить, растворима ли смесь в воде | C_6H_12O_6 | |
| 97 | Найти атомную массу | Cl | |
| 98 | Найти атомную массу | Fe | |
| 99 | Найти эмпирическую/простейшую формулу | CO_2 | |
| 100 | Найти число нейтронов | Mt |
Физики синтезировали три новых сверхтяжелых изотопа: Наука и техника: Lenta.
ruФизики синтезировали три новых сверхтяжелых изотопа. Магний-40, алюминий-43 и особенно алюминий-42 заставляют пересмотреть гипотезы о максимальном количестве нейтронов, которое может содержать атомное ядро, сообщает Национальная лаборатория сверхпроводящего циклотрона (NSCL) США.
Атомное ядро состоит из протонов и нейтронов, которые удерживаются вместе сильным ядерным взаимодействием, одним из четырех фундаментальных взаимодействий в природе. Ядро только из протонов (за исключением простейшего ядра водорода, состоящего из единственного протона) или только из нейтронов не могло бы существовать.
Химический элемент определяет количество протонов в ядре. Практически все элементы существуют в виде нескольких изотопов: ядер с одинаковым количеством протонов, но разным количеством нейтронов. От соотношения протонов и нейтронов зависит стабильность ядра: некоторые изотопы стабильны, некоторые имеют ограниченный срок жизни, некоторые и вовсе существуют несколько секунд. Кроме того, соотношение не может быть любым: для каждого ядра предположительно существует минимальное и максимальное количество нейтронов, которое оно может присоединить.
Верхний «нейтронный предел» установлен только для первых восьми элементов: от водорода до кислорода.
Многие изотопы не встречаются в природе и могут быть синтезированы только искусственно, особенно сверхтяжелые нестабильные ядра. Физики из NSCL бомбардировали лист вольфрама высокоскоростными ядрами кальция-48. Возникающие после бомбардировки ядра подвергались высокоточному анализу, который позволяет обнаружить даже самые редкие изотопы: те, ядра которых встречались реже, чем один раз на квадриллион (1015).
В итоге были обнаружены три новых изотопа. Магний-40 содержит 12 протонов и 28 нейтронов, тогда как обычный изотоп (магний-24) — 12 нейтронов, а самый тяжелый из синтезированных ранее (магний-38) — 26 нейтронов. Магний-39 с 27 нейтронами не был обнаружен, что согласуется с теорией: более стабильными считаются изотопы с четным количеством нейтронов, и протонов (четность нейтронов важнее).
Тем удивительнее было обнаружить алюминий-42, содержащий 13 протонов и 29 нейтронов: такие тяжелые ядра, явно находящиеся близко к верхнему нейтронному пределу, не должны были бы существовать с нечетным числом обоих типов частиц.
Детекторы, однако, зафиксировали более 20 ядер странного изотопа, практически не оставляя сомнений в его существовании.
Наконец, было обнаружено одно ядро алюминия-43 (13 протонов, 30 нейтронов). Как правило, считается, что одного свидетельства недостаточно для нового изотопа, однако существование значительно менее стабильного алюминия-42 дает основания считать, что алюминий-43 тем более мог встретиться и детекторам можно доверять.
«Если сравнить обычный изотоп алюминий-27 со среднестатистическим взрослым мужчиной массой 75 килограммов, то алюминий-43 — это 120-килограммовый тяжелоатлет», — говорят ядерщики.
Новые измерения экзотического магния предполагают неожиданное изменение формы – Центр новостей лаборатории Беркли
Это оборудование на японском заводе по производству пучков радиоактивных изотопов в Вако, Япония, использовалось в эксперименте по созданию экзотического изотопа магния. (Источник: Хизер Кроуфорд/Лаборатория Беркли) )
Чуть более десяти лет назад ученые довели атомы магния до новых пределов, запихивая в их ядра дополнительные нейтроны, приближаясь и, возможно, достигнув максимального предела для этого элемента.
Теперь международная группа под руководством ученых из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли Министерства энергетики (Berkeley Lab) воспроизвела эту экзотическую систему, известную как магний-40, и получила новые и удивительные сведения о ее ядерной структуре.
«Магний-40 находится на перекрестке, где возникает много вопросов о том, как он выглядит на самом деле», — сказала Хизер Кроуфорд, штатный научный сотрудник отдела ядерных наук в лаборатории Беркли и ведущий автор этого исследования, опубликованного в Интернете 15 февраля. 7 в журнале Physical Review Letters. «Это чрезвычайно экзотический вид».
В то время как количество протонов (имеющих положительный электрический заряд) в его атомном ядре определяет атомный номер элемента – место в периодической таблице – количество нейтронов (не имеющих электрического заряда) может различаться. Самый распространенный и стабильный тип атома магния, встречающийся в природе, имеет 12 протонов, 12 нейтронов и 12 электронов (имеющих отрицательный заряд).
Изображение «коктейля» вторичного пучка, полученного в циклотронном центре в Японии для исследования Mg-40, экзотического изотопа магния. Ось X показывает отношение массы к заряду, а ось Y показывает атомный номер. Это изображение было размещено на обложке журнала Physical Review Letters. (Источник: Х. Л. Кроуфорд и др., Phys. Rev. Lett. 122, 052501, 2019 г.)
Атомы одного и того же элемента с разным числом нейтронов известны как изотопы. Изотоп магния-40 (Mg-40), который изучали исследователи, имеет 28 нейтронов, что может быть максимумом для атомов магния. Для данного элемента максимальное количество нейтронов в ядре называется «линией нейтронного капельного полива» — если вы попытаетесь добавить еще один нейтрон, когда он уже заполнен, лишний нейтрон немедленно «стечет» из ядра. .
«Он чрезвычайно богат нейтронами, — сказал Кроуфорд. «Неизвестно, находится ли Mg-40 на линии капельного полива, но наверняка очень близко. Это один из самых тяжелых изотопов, который в настоящее время можно экспериментально получить вблизи капельной линии».
Форма и структура ядер вблизи границы стока особенно интересны физикам-ядерщикам, потому что они могут научить их фундаментальным вещам о том, как ядра ведут себя в экстремальных условиях существования.
«Интересный вопрос, который постоянно возникает у нас в голове, когда вы подходите так близко к линии капельного полива, звучит так: «Изменяется ли способ расположения нейтронов и протонов?», — сказал Пол Фэллон, старший научный сотрудник отдела ядерных наук лаборатории Беркли. Отдел и соавтор исследования. «Одной из основных целей в области ядерной физики является понимание структуры от ядра элемента до линии капельного полива».
Такое фундаментальное понимание может дать информацию о теориях взрывных процессов, таких как создание тяжелых элементов при слиянии звезд и взрывах, сказал он.
Исследование основано на экспериментах на заводе по производству пучков радиоактивных изотопов (RIBF), расположенном в Центре ускорительных исследований RIKEN Nishina в Вако, Япония.
Исследователи объединили мощность трех циклотронов — типа ускорителя частиц, впервые разработанного основателем лаборатории Беркли Эрнестом Лоуренсом в 19 году.31 — для создания пучков частиц очень высокой энергии, движущихся со скоростью около 60 процентов от скорости света.
Исследовательская группа использовала мощный пучок кальция-48, стабильного изотопа кальция с магическим числом протонов (20) и нейтронов (28), чтобы поразить вращающийся диск из углерода толщиной в несколько миллиметров.
Некоторые ядра кальция-48 столкнулись с ядрами углерода, в некоторых случаях образовав изотоп алюминия, известный как алюминий-41. Ядерно-физический эксперимент отделил эти атомы алюминия-41, которые затем были направлены на удары по пластику толщиной в несколько сантиметров (CH 2 ) цель. Удар этой вторичной мишенью выбил протон из некоторых ядер алюминия-41, создав ядра Mg-40.
Эта вторая мишень была окружена детектором гамма-излучения, и исследователи смогли исследовать возбужденные состояния Mg-40 на основе измерений гамма-лучей, испускаемых при взаимодействии луча с мишенью.
В дополнение к Mg-40 измерения также зафиксировали энергии возбужденных состояний в других изотопах магния, включая Mg-36 и Mg-38.
«Большинство моделей говорили, что Mg-40 должен быть очень похож на более легкие изотопы, — сказал Кроуфорд. «Но это не так. Когда мы видим что-то, что выглядит совсем по-другому, задача новых теорий состоит в том, чтобы зафиксировать все это».
Поскольку теперь теории расходятся с тем, что было замечено в экспериментах, необходимы новые расчеты, чтобы объяснить, что меняется в структуре ядер Mg-40 по сравнению с Mg-38 и другими изотопами.
Исследование, проведенное лабораторией Беркли, опубликовано на обложке журнала Physical Review Letters. (Источник: Physical Review Letters)
Фэллон сказал, что многие расчеты предполагают, что ядра Mg-40 сильно деформированы и, возможно, имеют форму футбольного мяча, поэтому два добавленных нейтрона в Mg-40 могут жужжать вокруг ядра, формируя так называемое ядро гало, а не встраиваясь в него.
форма, которую демонстрируют соседние изотопы магния.
«Мы размышляем о некоторых физических явлениях, но это должно быть подтверждено более подробными расчетами», — сказал он.
Кроуфорд сказал, что дополнительные измерения и теоретическая работа над Mg-40 и соседними изотопами могут помочь точно определить форму ядра Mg-40 и объяснить, что вызывает изменение в ядерной структуре.
Исследователи отметили, что Центр ядерной физики для пучков редких изотопов, новый Центр науки Министерства энергетики США, который строится в Мичиганском государственном университете, в сочетании с массивом отслеживания энергии гамма-излучения (GRETA), строящимся в лаборатории Беркли, позволит дальнейшие исследования других элементов вблизи ядерной границы.
Исследователи Центра Нисина RIKEN и кампуса RIKEN в Сайтаме, Осакского университета, Токийского университета и Токийского технологического института в Японии; Университет Святой Марии и ТРИУМФ в Канаде; Институт ядерной физики во Франции; Йоркский университет в Великобритании; и Центр исследований тяжелых ионов им.
Гельмгольца GSI в Германии также участвовали в исследовании.
Эта работа была поддержана Управлением науки Министерства энергетики США, Королевским обществом и Советом по научно-техническим средствам Великобритании.
###
Национальная лаборатория Лоуренса в Беркли, основанная в 1931 году на убеждении, что самые большие научные проблемы лучше всего решаются командами, и ее ученые были отмечены 13 Нобелевскими премиями. Сегодня исследователи из лаборатории Беркли разрабатывают устойчивые энергетические и экологические решения, создают новые полезные материалы, расширяют границы вычислительной техники и исследуют тайны жизни, материи и Вселенной. Ученые со всего мира полагаются на оборудование лаборатории для своих собственных научных открытий. Лаборатория Беркли — это многопрофильная национальная лаборатория, управляемая Калифорнийским университетом для Управления науки Министерства энергетики США.
Управление науки Министерства энергетики США является крупнейшим сторонником фундаментальных исследований в области физических наук в Соединенных Штатах и работает над решением некоторых из самых насущных проблем нашего времени.
Для получения дополнительной информации посетите веб-сайт science.energy.gov .
Структура ядра, богатого нейтронами, бросает вызов существующим теориям — ScienceDaily
Чуть более десяти лет назад ученые довели атомы магния до новых пределов, запихивая дополнительные нейтроны в их ядра в направлении — и, возможно, достигнув — максимального предела для этого элемента.
Теперь международная группа под руководством ученых из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли Министерства энергетики (Berkeley Lab) воспроизвела эту экзотическую систему, известную как магний-40, и получила новые и неожиданные сведения о ее ядерной структуре.
«Магний-40 находится на перекрестке, где возникает много вопросов о том, как он выглядит на самом деле», — сказала Хизер Кроуфорд, научный сотрудник отдела ядерных исследований в лаборатории Беркли и ведущий автор этого исследования, опубликованного в Интернете 15 февраля. 7 в журнал Physical Review Letters .
«Это чрезвычайно экзотический вид».
В то время как количество протонов (имеющих положительный электрический заряд) в его атомном ядре определяет атомный номер элемента — его положение в периодической таблице — количество нейтронов (не имеющих электрического заряда) может различаться. Самый распространенный и стабильный тип атома магния, встречающийся в природе, имеет 12 протонов, 12 нейтронов и 12 электронов (имеющих отрицательный заряд).
Атомы одного и того же элемента с разным числом нейтронов называются изотопами. Изотоп магния-40 (Mg-40), который изучали исследователи, имеет 28 нейтронов, что может быть максимумом для атомов магния. Для данного элемента максимальное количество нейтронов в ядре называется «линии нейтронного капельного полива» — если вы попытаетесь добавить еще один нейтрон, когда он уже заполнен, лишний нейтрон немедленно «стечет» из ядро.
«Он чрезвычайно богат нейтронами, — сказал Кроуфорд. «Неизвестно, находится ли Mg-40 на линии капельного полива, но он определенно очень близок.
Это один из самых тяжелых изотопов, который в настоящее время можно экспериментально получить вблизи линии капельного полива».
Форма и структура ядер вблизи границы стока особенно интересны физикам-ядерщикам, потому что они могут научить их фундаментальным вещам о том, как ядра ведут себя в экстремальных условиях существования.
«Все время, когда вы подходите так близко к линии капельного полива, в наших головах возникает интересный вопрос: «Изменяется ли способ расположения нейтронов и протонов?», — сказал Пол Фэллон, старший научный сотрудник отдела ядерных исследований лаборатории Беркли. Отдел науки и соавтор исследования. «Одной из основных целей в области ядерной физики является понимание структуры от ядра элемента до линии капельного полива».
Такое фундаментальное понимание может дать информацию о теориях взрывных процессов, таких как создание тяжелых элементов при слиянии звезд и взрывах, сказал он.
Исследование основано на экспериментах на японском заводе по производству пучков радиоактивных изотопов (RIBF), расположенном в Центре ускорительных исследований RIKEN Nishina в Вако, Япония.
Исследователи объединили мощность трех циклотронов — типа ускорителя частиц, впервые разработанного основателем лаборатории Беркли Эрнестом Лоуренсом в 1919 году.31 — для создания пучков частиц очень высокой энергии, движущихся со скоростью около 60 процентов от скорости света.
Исследовательская группа использовала мощный пучок кальция-48, стабильного изотопа кальция с магическим числом протонов (20) и нейтронов (28), чтобы поразить вращающийся диск из углерода толщиной в несколько миллиметров.
Некоторые ядра кальция-48 столкнулись с ядрами углерода, в некоторых случаях образовав изотоп алюминия, известный как алюминий-41. Ядерно-физический эксперимент отделил эти атомы алюминия-41, которые затем были направлены на попадание в пластиковую мишень толщиной в несколько сантиметров (Ch3). Удар этой вторичной мишенью выбил протон из некоторых ядер алюминия-41, создав ядра Mg-40.
Эта вторая мишень была окружена детектором гамма-излучения, и исследователи смогли исследовать возбужденные состояния Mg-40 на основе измерений гамма-лучей, испускаемых при взаимодействии луча с мишенью.
В дополнение к Mg-40 измерения также зафиксировали энергии возбужденных состояний в других изотопах магния, включая Mg-36 и Mg-38.
«Большинство моделей говорят, что Mg-40 должен быть очень похож на более легкие изотопы, — сказал Кроуфорд. «Но это не так. Когда мы видим что-то, что выглядит совсем по-другому, задача состоит в том, чтобы новые теории зафиксировали все это».
Поскольку теперь теории расходятся с тем, что было замечено в экспериментах, необходимы новые расчеты, чтобы объяснить, что меняется в структуре ядер Mg-40 по сравнению с Mg-38 и другими изотопами.
Фэллон сказал, что многие расчеты предполагают, что ядра Mg-40 очень деформированы и, возможно, имеют форму футбольного мяча, поэтому два добавленных нейтрона в Mg-40 могут жужжать вокруг ядра, образуя так называемое ядро гало, а не объединяясь. в форму, проявляемую соседними изотопами магния.
«Мы размышляем о некоторых физических явлениях, но это должно быть подтверждено более подробными расчетами», — сказал он.