Nguyên tố nặng có hạt nhân nguyên tử hình quả bóng bầu dục

Hạt nhân của một nguyên tố nặng – nobelium – bị biến dạng toàn bộ, và có hình dạng như quả bóng bầu dục. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng tia laze để thăm dò các nguyên tử nobelium riêng lẻ để đo kích thước của chúng.

Theo báo cáo của của các nhà khoa học trên Physical Review Letters ngày 8/6, nobelium – nguyên tố thứ 102 trong bảng tuần hoàn – có một hạt nhân nguyên tử đã bị biến dạng thành hình một quả bóng bầu dục. Nguyên tố này là nguyên tố nặng nhất được ước lượng hạt nhân.

Mỗi hình dạng khác nhau của nguyên tố này chứa 102 proton, nhưng có số neutron khác nhau.

Bằng cách sử dụng tia laze thăm dò các nguyên tử nobelium riêng lẻ, đội nghiên cứu đã đo được hình chữ nhật của ba đồng vị nobelium: nobelium-252, -253 và -254. Mỗi hình dạng khác nhau của nguyên tố này chứa 102 proton, nhưng có số neutron khác nhau. Hình dạng này của hạt nhân rất phổ biến, nhưng các nhà khoa học cũng xác định rằng nobelium-252 và -254 chứa ít proton ở tâm hạt nhân hơn vùng bên ngoài – một kết cấu kì lạ được biết đến như một “hạt nhân bong bóng”.

Các kích thước này phù hợp với các dự đoán giả thuyết trước đó. Đồng tác giả nghiên cứu Witold Nararewicz, một nhà vật lý hạt nhân lý thuyết tại Đại học Bang Michigan ở Đông Lansing, cho biết: “Nó xác nhận niềm tin của chúng tôi”.

Các nguyên tố nặng hơn uranium, nguyên tố thứ 92, không được tìm thấy nhiều trong tự nhiên, và phải được chế tạo ra. Hiện nay, nguyên tố nặng nhất trong bảng tuần hoàn là oganesson, nguyên tố thứ 118. Nhưng các nhà khoa học hi vọng sẽ tìm ra được nguyên tố lớn hơn, trong khi tìm kiếm một “hòn đảo ổn định” tiềm năng, một địa hạt dự kiến trong đó các nguyên tố sẽ ổn định hơn các nguyên tố nặng khác.

Trong khi nhiều nguyên tố siêu nặng phân rã chỉ trong vài phần của giây, một số tính toán lý thuyết chỉ ra rằng các nguyên tố cư ngụ ở vùng nội địa dự kiến này có lẽ sẽ bám trụ lâu hơn, khiến chúng dễ nghiên cứu hơn. Hiểu biết sâu hơn về những nguyên tố nặng nhất từng được biết đến, bao gồm hình dạng hạt nhân nguyên tử của chúng, có thể giúp các nhà khoa học xác định điều gì nằm ngay ngoài tầm với.