I fisici creano un nuovo isotopo del magnesio


Magnesium-18.

Il magnesio-18 (18Mg) è l’isotopo più leggero del magnesio, che è l’elemento 12 della tavola periodica.


La Terra è piena di magnesio naturale, forgiato molto tempo fa nelle stelle, che da allora è diventato un componente chiave delle nostre diete e dei minerali della crosta del pianeta.

Ma questo magnesio è stabile. Il suo nucleo atomico non va in pezzi.

L’isotopo del magnesio-18, invece, è troppo instabile per essere trovato in natura.

Tutti gli atomi di magnesio hanno 12 protoni nel loro nucleo. In precedenza, la versione più leggera del magnesio aveva 7 neutroni, per un totale di 19 protoni e neutroni – da qui la sua designazione come magnesio-19.

Per fare il magnesio-18, che è più leggero di un neutrone, il dottor Kyle Brown del National Superconducting Cyclotron Laboratory della Michigan State University e colleghi hanno iniziato con un isotopo stabile del magnesio, il magnesio-24.

Il ciclotrone del National Superconducting Cyclotron Laboratory ha accelerato un fascio di nuclei di magnesio-24 a circa la metà della velocità della luce e ha inviato quel fascio contro un bersaglio, che è una lamina di metallo fatta dall’elemento berillio. E questo era solo il primo passo.

Quella collisione dà un mucchio di diversi isotopi più leggeri del magnesio-24“, ha detto il dottor Brown.

Ma da quel minestrone, possiamo selezionare l’isotopo che vogliamo“.

In questo caso, quell’isotopo è il magnesio-20. Questa versione è instabile, il che significa che decade, di solito entro pochi decimi di secondo.

Quindi il team ha un orologio per far scontrare quel magnesio-20 con un altro bersaglio di berillio a circa 30 m di distanza.

Ma sta viaggiando a metà della velocità della luce. Arriva abbastanza rapidamente“, ha detto il dottor Brown.

E’ la prossima collisione che crea il magnesio-18, che ha una vita da qualche parte nel raggio di un sestilionesimo di secondo.

Questo è un tempo così breve che il magnesio-18 non si ammanta di elettroni per diventare un atomo completo prima di cadere a pezzi. Esiste solo come nucleo nudo.

In effetti, è un tempo così breve che il magnesio-18 non lascia mai il bersaglio di berillio. Il nuovo isotopo decade all’interno del bersaglio.

Questo significa che gli scienziati non possono esaminare l’isotopo direttamente, ma possono caratterizzare i segni rivelatori del suo decadimento.

Prima espelle due protoni dal suo nucleo per diventare neon-16, che poi espelle altri due protoni per diventare ossigeno-14.

Analizzando i protoni e l’ossigeno che sfuggono al bersaglio, il team può dedurre le proprietà del magnesio-18.

Questo è stato un lavoro di squadra. Tutti hanno lavorato molto duramente su questo progetto. È piuttosto eccitante. Non capita tutti i giorni di scoprire un nuovo isotopo“, ha detto il dottor Brown.

I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Physical Review Letters.

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