A finnországi Jyväskylä Egyetem fizikusai olyan tök alakú atommagot alkottak meg, ami radioaktív bomlás során protonokat dob ki magából – írta a PhysicsWorld magazin.

A lutécium-149 izotóp felezési ideje mindössze 450 nanoszekundum, ami azt jelenti, hogy eszméletlenül rövid idő szükséges neki ahhoz, hogy elveszítse a sugárzási intenzitásának 50 százalékát.

A lutécium ritkaföldfém, ami a természetben előforduló formájában ezüstös anyagként jelenik meg, magjában pedig 71 proton és ugyanennyi neutron található, és általában az itterbiummal együtt fordul elő a Föld kérgében.

Az 1980-as években tudósok megfigyelték, hogy a lutécium egyik izotópja, vagyis az atommagban eltérő neutronokkal rendelkező változata, a lutécium-151 alapállapotában bomlásra hajlamos, és egy protont hajít ki magából.

Az alapállapot az atom elektronjainak legalacsonyabb energiaszintje és legstabilabb konfigurációja, miközben a protonkibocsátás ritkaságnak számít: a lutétcum-151 volt az első izotóp, amelyről megfigyelték, hogy stabil alapállapotában bomlás közben protonokkal gazdagítja környezetét.

A protonbomlás tanulmányozása lehetővé teszi a kutatók számára, hogy betekintést nyerjenek az atommag belsejébe, és megértsék, hogyan kötődnek egymáshoz a protonok és a neutronok.

Ennek a kutatási irányvonalnak a részeként Kalle Auranen, a Jyväskylä Egyetem posztdoktori fizikus kutatója és kollégái létrehozták a lutécium új izotópját, a lutécum-149-et, melynek magjában 71 proton és 78 neutron található.

Megállapították, hogy a lutécium-149 sokkal furcsább, mint a lutécium-151 volt. Egyrészt az atommagja nem egy szabályos gömb, hanem inkább egy hosszúkás, összenyomott tárgyra hasonlít, amit tök alakkal lehet jellemezni – ezt nevezik lapított torzulásnak.