FRIB menemukan lima isotop baru dalam fragmen platina – Dunia Fisika

Dengan bertabrakan dengan ion-ion berat, fisikawan di AS telah menciptakan lima isotop nuklir yang belum pernah terlihat sebelumnya. Dipimpin oleh Oleg Tarasov di Michigan State University, tim mengidentifikasi inti dalam puing-puing yang dihasilkan oleh fragmentasi platinum-198.

Hampir 300 isotop alami diketahui oleh fisikawan, dan sekitar 250 di antaranya stabil. Para peneliti juga telah menciptakan sekitar 3000 isotop berumur pendek di laboratorium seperti Fasilitas Sinar Isotop Langka (FRIB), yang merupakan lembaga berbasis akselerator di Michigan State University.

Isotop berumur pendek juga terjadi secara alami dalam peristiwa astrofisika yang hebat seperti supernova dan penggabungan bintang neutron. Dalam peristiwa ini, beberapa isotop tersebut diperkirakan terlibat dalam proses penangkapan neutron cepat (proses r), yang menghasilkan unsur berat seperti emas.

Fraksi kecil

“Jumlah isotop alami adalah sebagian kecil dari kemungkinan isotop dan sebagian kecil dari jumlah yang ada di lingkungan astrofisika ekstrem dengan reaksi nuklir aktif,” jelas Tarasov. “Pertanyaan mendasarnya adalah: kombinasi proton dan neutron apa yang dapat membentuk inti atom atau isotop langka?”.

Menjawab pertanyaan ini adalah salah satu tujuan FRIB, yaitu menciptakan isotop dengan menghancurkan berkas ion berat menjadi target dengan energi hingga 200 MeV. Berkat peningkatan daya pancaran terbaru, fasilitas tersebut kini siap untuk menyediakan akses yang belum pernah terjadi sebelumnya terhadap isotop berat dan kaya neutron di wilayah yang belum dijelajahi dalam peta nuklir.

Bagi tim Tarasov, satu wilayah yang menjadi perhatian khusus mengandung isotop yang sedikit lebih ringan dari timbal-208. Hingga saat ini, inti-inti tersebut terbukti sulit untuk dipelajari karena rendahnya hasil produksi dalam percobaan, ditambah dengan kesulitan dalam membedakan inti-inti yang berbeda.

Fragmentasi proyektil

Dengan FRIB, “isotop berat dengan lebih banyak neutron daripada proton dapat dihasilkan melalui fragmentasi proyektil, di mana berkas stabil berat seperti isotop alami platinum dihantamkan ke target karbon dengan kecepatan setengah kecepatan cahaya,” jelas Tarasov.

Untuk menemukan isotop baru, para peneliti menghadapi dua tugas: memilah puing-puing fragmentasi berdasarkan berbagai isotop yang dikandungnya, dan mengidentifikasi setiap isotop dengan jelas. Tantangan-tantangan ini diatasi dengan menggunakan Advanced Rare Isotope Separator (ARIS) di FRIB.

Secara keseluruhan, percobaan fragmentasi tim menghasilkan lima isotop berbeda dari unsur thulium, ytterbium, dan lutetium, yang belum pernah diamati sebelumnya.

“Keberhasilan identifikasi isotop-isotop ini menunjukkan kemampuan resolusi tinggi dari pemisah fragmen ARIS dan potensinya untuk penemuan di masa depan di wilayah Z tinggi pada tabel periodik, terutama ketika intensitas pancaran sinar meningkat,” kata Tarasov.

Tim yakin bahwa hasilnya hanyalah awal dari era baru yang menarik untuk eksperimen fragmentasi. “Hal ini dicapai kurang dari setahun setelah operasi FRIB dimulai, dan menjanjikan potensi ilmu pengetahuan yang besar ketika melakukan pengukuran serupa dengan fragmentasi timbal dan uranium,” lanjut Tarasov.

Dalam percobaan masa depan, Tarasov dan rekannya bertujuan untuk menghasilkan inti yang mengandung 126 neutron. Ini adalah “angka ajaib” dan inti-inti ini diharapkan lebih stabil dibandingkan tetangganya dalam grafik nuklir. Hal ini menjadikan mereka target penting bagi ahli astrofisika dalam studi mereka tentang proses-r. Jadi, penelitian di masa depan dapat memberi kita pemahaman yang lebih baik tentang asal usul sekitar setengah dari seluruh unsur di alam semesta yang lebih berat daripada besi.

Penelitian tersebut dijelaskan dalam Physical Review Letters.

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/frib-finds-five-new-isotopes-in-platinum-fragments/