Материалы портала «Научная Россия»

Магнетизм плутония удалось пронаблюдать

Магнетизм плутония удалось пронаблюдать
Применив метод нейтронного рассеивания к очищенному от водорода изотопу плутония-242, ученые впервые обнаружили у него предсказанный теоретически магнетизм и разобрались в том, почему он проявляется так нестабильно.

Физики из Национальных лабораторий в Лос-Аламосе и Оук-Ридже (США), под руководством доктора Марка Яношека (Marc Janoschek) смогли впервые пронаблюдать магнетизм плутония и разобраться, почему он проявляется так нестабильно. Статью об этом, опубликованную в журнале Science Advances, пересказывает сайт (e) Science News.

Американские ученые использовали метод рассеивания протонов. Суть его заключается в том, что вещество обстреливают пучком протонов и смотрят, сколько из них разлетается и под каким углом. В опыте траектории протонов искривлялись под действием магнитного поля плутония.

Почему же пронаблюдать это не удавалось ранее, хотя теоретически магнетизм плутония был предсказан физиками уже давно? Яношек с коллегами установили, что их предшественники допустили две ошибки. Во-первых, они использовали изотоп плутона-239 (более распространенный), который хорошо поглощает протоны и тем самым искажает результаты опыта. Для данного же опыта был взят плутон-242, склонный поглощать нейтроны в гораздо меньшей степени. Во-вторых, плутоний также поглощает водород, что тоже искажает сигналы. Команда Яношека перед проведением эксперимента очистила плутоний от водорода с помощью специального нового метода, разработанного в Лос-Аламосе.

Но и после этого зарегистрировать магнетизм плутония оказалось очень непросто. Оказалось, что он (магнетизм) то пропадает, то исчезает, из-за нестабильной электронной конфигурации радиоактивного элемента.

«Плутон как бы существует между двумя крайними состояниями своей электронный конфигурации — в том, что мы называем квантово-механической суперпозицией, — объяснил доктор Яношек. — В одном состоянии электроны полностью локализованы вокруг иона плутония, что приводит к возникновению магнитного момента. Во втором же они полностью делокализованы и более не связаны с ионом». При этом магнетизм пропадает.

Открытие магнетизма плутония и условий, в которых он проявляется, потенциально может открыть новые возможности в энергетике, создании новых материалов и компьютерной технике.

Плутоний — элемент, лежавший в основе первой атомной бомбы, взорванной человечеством (конкретно, США) 16 июля 1945 года. Некоторые ученые считают, что в тот день началась новая геологическая эпоха — антропоцен.

магнетизм плутон-242 плутоний рассеивание протонов

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий