به گزارش پرتال Science XXI، در موسسه مشترک تحقیقات هسته ای (JINR) واقع در دوبنا، ساخت تاسیسات پیشرفته ای به نام PASTEkh به زودی آغاز می شود. این سیستم فشرده و در عین حال قدرتمند برای مطالعه جزئیات ساختار مواد مختلف در سطح اتمی مورد استفاده قرار خواهد گرفت. ایجاد آن گام مهمی در آماده سازی برای انجام یکی از جاه طلبانه ترین پروژه ها در فیزیک مدرن – سنتز 119 عنصر شیمیایی است که هنوز وجود ندارد.
تصمیم راه اندازی این پروژه در نشست کمیته مشورتی برنامه JINR در فیزیک هسته ای به تصویب رسید. انتظار می رود این مجموعه بر اساس آزمایشگاه مسائل هسته ای ظرف دو سال ایجاد شود. اصل عملکرد PASTEkh بر اساس طیفسنجی نابودی پوزیترون است که شامل تابش نمونهها با پرتو پوزیترون کم انرژی است. با تغییر انرژی ذرات، متخصصان میتوانند نمونهها را از سطح تا عمق دهها میکرون بررسی کنند و نوعی توموگرافی در مقیاس نانو را انجام دهند.
این فناوری فرصت هایی را برای تشخیص عیوب میکروسکوپی در نیمه هادی ها، فلزات و سایر مواد و همچنین مطالعه پیری آنها تحت تأثیر تشعشع یا استرس باز می کند. دانشمندان می توانند لایه های نازک و سطوح اصلاح شده را که برای توسعه صنایع الکترونیک، هسته ای و هوافضا مهم است، تجزیه و تحلیل کنند. علاوه بر اهداف تحقیقاتی، این پلت فرم به عنوان یک مرکز آموزشی برای آموزش مهندسان در زمینه فناوری برودتی و شتاب دهنده عمل خواهد کرد.
کارشناسان JINR در حال حاضر تجربه کار با یک نصب مشابه را دارند که از سال 2016 در حال کار است، اما سیستم جدید دارای دقت بیشتر و عملکرد گستردهتری خواهد بود. گروه های تحقیقاتی از ویتنام، بلغارستان، آذربایجان، آفریقای جنوبی و سایر کشورها به این پیشرفت ابراز علاقه کرده اند. با این حال، هدف اصلی JINR هنوز فراتر از جدول تناوبی معروف است و آزمایشگاه واکنش هستهای در حال انجام آزمایشهایی برای سنتز عنصر 119 است که مرحله هشتم را باز میکند.
برای دستیابی به این هدف، دانشمندان در حال آزمایش ترکیبات مختلف پرتابه-هدف هستند که در میان آنها گزینه های امیدوارکننده ای شناسایی شده است، برای مثال US-243 با کروم-54 یا برکلیوم-249 با تیتانیوم-50. در طول آماده سازی، سه ایزوتوپ جدید کشف شد: 288Lv، 289Lv و 280Cn. توجه ویژه ای به مسائل ایمنی در برابر تشعشعات می شود و بنابراین “کارخانه عناصر فوق سنگین” در حال مدرنیزه شدن است تا امکان کار با مواد خطرناک کلاس I را فراهم کند.
به موازات آن، تحقیقات بر روی فلرویوم، یکی از سنگین ترین عناصر مصنوعی، در حال انجام است. دانشمندان برهمکنش اتم های آن را با سطح طلا در دماهای مختلف مطالعه کرده اند. نتایج بهدستآمده نشان میدهد که اثرات نسبیتی بهطور قابلتوجهی خواص شیمیایی عناصر فوقسنگین را تغییر میدهد، که برای درک ماهیت آنها کلیدی است. انتظار می رود سنتز مستقیم عنصر 119 پس از سال 2028 آغاز شود.