Các nhà khoa học tạo ra hạt nhân kỳ lạ hình quả bí ngô: phân hủy trong 450 nano giây

Viết trên tạp chí Physical Review Letters ngày 16 tháng 3, các nhà nghiên cứu báo cáo họ đãc tạo ra được một hạt nhân kỳ lạ, có thể mất một nửa độ phóng xạ (phân rã thành các nguyên tố khác) chỉ trong 450 nano giây.

Lutetium (Lu) là một nguyên tố đất hiếm, một kim loại màu bạc ở dạng tự nhiên, với số nguyên tử là 71. Thông thường, lutetium xuất hiện trong vỏ Trái đất cùng với nguyên tố kim loại ytterbium (Yb). Lutetium-176 là một đồng vị phóng xạ tương đối phổ biến (2,5% của tất cả các đồng vị lutetium) với chu kỳ bán rã khoảng 38 tỷ năm và có thể được sử dụng để đo tuổi của các thiên thạch. Lutetium trên Trái đất bao gồm hai đồng vị, lutetium-175 và lutetium-176, trong đó chỉ có lutetium-175 là ổn định.

Lutetium là một nguyên tố hóa học có ký hiệu Lu và số hiệu nguyên tử 71. Nó là một kim loại màu trắng bạc, chống ăn mòn trong không khí khô, nhưng lại bị ăn mòn trong không khí ẩm. Lutetium là nguyên tố cuối cùng trong dãy lanthanide, và theo truyền thống, nó được xếp vào vị trí của các loại đất hiếm. Lutetium thường được coi là nguyên tố đầu tiên của các kim loại chuyển tiếp ở thời kỳ thứ 6 bởi giới nghiên cứu, tuy nhiên cho tới nay vẫn có một số tranh cãi về điểm này.

Vào những năm 1980, các nhà khoa học đã quan sát sự phân rã của đồng vị lutetium, lutetium-151, và phát hiện ra rằng nó giải phóng một proton từ hạt nhân ở trạng thái cơ bản. Trạng thái cơ bản là trạng thái mà nguyên tử ở mức năng lượng thấp nhất, khi các electron chuyển động trên những quỹ đạo gần hạt nhân nhất, cũng là cấu hình bền nhất của nguyên tử. Sự phát xạ proton là rất hiếm, và lutetium-151 là đồng vị đầu tiên được quan sát thấy phát ra proton ở trạng thái cơ bản phân rã ổn định.