人工热核聚变造出116号元素

随着原子序数增加 合成新元素将更难

科技日报东京3月19日电 （记者陈超）一个由日本理化学研究所、中国科学院兰州近代物理研究所及德国重离子核科学研究所等组成的国际研究小组，日前利用重离子直线加速器（RILAC），以原子序数20号的钙（48Ca）射束和96号的锔（248Cm）标靶进行热核聚变反应，成功合成了原子序数116号的（钅立）同位素292Lv和293Lv。这一成果为探索原子序数119号之后的新元素迈出了一步。研究成果发表在近期出版的《日本物理学会杂志》上。

原子序数104号之后的元素被称为超重元素，需经过重离子加速器通过聚变反应来人工合成。至今利用冷聚变反应已合成108号(钅黑)、110号(钅达)、111号(钅仑)、112号(钅哥)、113号(钅尔)等超重元素。为探讨119号之后的新元素，俄罗斯和美国的联合研究小组也在应用热核聚变反应进行合成试验。

热核聚变反应是用较轻的重离子（原子序数10至20）照射锕系元素（原子序数89至103的元素）标靶产生核聚变，是比冷聚变反应激发能量更高的热状态复合核合成超重元素的方法。复合核释放出的中子数量为3至5个左右，虽然核裂变的次数增多，但丰中子核之间可通过冷聚变反应合成超重核。

此次研究小组利用RILAC将钙射束加速至光速的11%，以平均每秒5.7×10(12)个钙原子照射锔标靶，引发聚变反应，结果成功合成了（钅立）同位素292Lv和293Lv各3个。

该研究是利用热聚变反应探索原子序数119号之后新元素研究的第一步。随着原子序数增加，热核聚变反应的生成率逐渐降低，合成新元素将更为艰难。