Izdodas radīt iepriekš nezināmu urāna izotopu

Urāns-235 daudziem ir vislabāk pazīstamais šī elementa izotops, kaut tas nebūt nav visizplatītākais – to izmanto kā kodolieročos, tā kodolreaktoru darbināšanā. Tomēr dabā 99 procenti no visa sastopamā urāna ir urāns-238. Lai tiktu pie ieročos un kodolreaktoros efektīvi izmantojama urāna, tiek veikts process, ko sauc par urāna bagātināšanu. Tas ir sarežģītu procesu kopums, kas ļauj materiālā palielināt urāna-235 izotopa īpatsvaru. Reaktoru degvielai prasības ir mazākas un pietiek ar urānu, kas bagātināts līdz 3,5-4,5 procentiem. Kodolieročiem vajag urānu, kas bagātināts līdz vismaz 90 procentiem, proti, kilogramā šāda urāna vismaz 900 grami no kopējās masas būs tieši urāns-235.

Zinātnieki urāna izotopus sintezē arī laboratorijā. Pirmo reizi gandrīz 45 gadu laikā izdevies radīt tādu izotopu, kas var tikt uzskatīts par ar neitroniem bagātu. Elementa masas skaitli nosaka protonu un neitronu summa atoma kodolā. Jaunatklātajam izotopam urānam-241 kodolā ir 92 protoni (kā jau jebkuram urāna izotopam) un 149 neitroni. Japānas zinātnieku komanda šo izotopu ieguva, daļiņu paātrinātājā triecot urānu-238 pret platīnu-198. Šajā procesā abu elementu izotopi "apmainījās" gan ar neitroniem, gan ar protoniem.

Urāns pieder ķīmisko elementu saimei, ko dēvē par aktinīdiem. To atomskaitļi (protonu skaits kodolā) ir no 90 līdz 103, un visi aktinīdi ir radioaktīvi. Urāns, kā zināms, ir viens no visradioaktīvākajiem elementiem līdzās rādijam, polonijam un torijam.

Dažādiem izotopiem arī atšķiras radioaktivitāte. Daži ir stabilāki, bet dažu "dzīves ilgums" ir visai īss, pirms tie sabrūk un pārtop citos elementos, pievienojot vai atdodot protonus. To, cik ātri šis process notiek, izsaka kā elementa pussabrukšanas periodu. Tas ir laiks, kurā caurmērā puse no sākotnējiem attiecīgās radioaktīvās vielas atomiem sabrūk. Jo īsāks šis laiks, jo radioaktīvāks materiāls. Jaunajam urānam-241 tā atklājēji vēl nav aprēķinājuši precīzu pussabrukšanas periodu, bet aptuveni teorētiskie aprēķini vedina domāt, ka tas ir ap 40 minūtēm – visai īss periods. Varam izmantot dažus salīdzinājumus. Piemēram, urāna-235 pussabrukšanas periods ir 703,8 miljoni (!) gadu. Savukārt senu organisku lietu datēšanā ļoti noderīgs ir ogleklis-14. Tā pussabrukšanas periods ir 5730 gadi. Protams, ir arī izotopi, kas eksistē daudz īsāku laiku par urānu-241. Ūdeņraža-7 pussabrukšanas periods ir 0,000 000 000 000 000 000 000 01 sekundes.

Vēl tikai viena lieta – kaut no eksperimentālā un fundamentālo zināšanu viedokļa šis ir interesants sasniegums, pētījuma autori atzīst, ka pagaidām praktisku pielietojumu urānam-241 īsti nesaredz. Kaut vai tāpēc, ka viņu izmantotajā procesā šis izotops rodas ļoti mazos daudzumos.