美国科学家成功合成新型超重元素，为探索元素周期表未知领域开辟新途径

美国科学家成功合成新型超重元素，为探索元素周期表未知领域开辟新途径

近日，美国劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）宣布了一项突破性研究成果：科学家们首次采用新型合成方法，成功制造出宇宙中已知第三重的元素——鉝（Lv）。这一突破不仅为探索元素周期表的未知领域开辟了新途径，更为未来合成更重的元素奠定了基础。

在此次研究中，科学家们采用了一种创新的合成方法。他们首先将稀有的钛同位素在1650℃的特殊烤箱中蒸发，然后利用微波将热钛蒸气转化为带电钛束。当这束钛离子达到光速的10%左右，并与钚靶发生碰撞时，产生了两个鉝原子的特征信号。

这一方法的突破性在于首次使用了钛-50离子束。在此之前，科学家们从未在类似实验中使用过钛，因为将其转化为可控光束非常困难，且需要数百万万亿次碰撞才能产生极少量的新原子。然而，研究团队克服了这些技术难题，成功验证了钛-50离子束的可行性。

这一发现的重要性在于它首次在不使用“魔法数”48钙的情况下，接近了理论预测中的“稳定岛”。在原子核物理学中，“魔法数”是指质子或中子的数量能完全填满原子核的能阶，使原子核特别稳定。而“稳定岛”则预测某些超重元素的同位素可能具有较长的寿命，不会像周围其他元素那样迅速衰变。

目前，科学界已知约有110种超重元素的同位素，然而理论上还有约50种尚未被发现。这一新技术的应用或将使这些未知的超重元素逐步浮现，为探索元素周期表的未知领域提供了新的可能。

超重元素合成研究一直是科学界的热点。目前，科学家总共发现了118种元素。在过去几十年中，美国、日本、德国、俄罗斯等国家成功合成了十多个新元素和数百个新核素。俄罗斯和日本还研制了用于超重元素研究的专用加速器装置。

值得注意的是，中国在这一领域也取得了重要进展。由中国科学院近代物理研究所研制的中国超重元素研究加速器装置（CAFE2）创造了国际同类装置运行束流参数的最高流强纪录。这一突破展示了中国科学家的实力和创新能力，为中国科学家率先合成元素周期表第八周期新元素提供了更大的可能性。

这一突破性研究为未来合成更重的元素提供了可能。密歇根州立大学的迈克尔·特内森表示，最新研究增加了合成元素120的可行性。创造出元素120将有助科学家进一步理解决定重元素稳定性的强作用力，研究该元素也可以帮助他们了解此类元素在早期宇宙中是如何形成的。

目前，多个研究团队正在竞相合成第119号和第120号元素。日本理化学研究所（RIKEN）的核科学家用钒离子轰击锔靶，开始了合成第119号元素的研究。俄罗斯联合原子核研究所也在追逐第120号元素，尝试通过向锔靶发射铬离子来制造。

这一重要进展发表在《物理评论快报》上，标志着人类对原子核稳定性和元素周期表边界的理解进一步深入。随着研究的不断推进，我们有望发现更多未知的超重元素，进一步揭示宇宙的奥秘。