Des physiciens de la Heavy Ion Research Facility en Chine ont observé l’isotope d’uranium le plus léger à ce jour, l’uranium 214 (214U), et ont mesuré avec précision les propriétés de désintégration α de deux isotopes précédemment connus, 216U et 218U.
Préformation améliorée de particules α dans 214U et 216U. Crédit image : Zhang et al., doi : 10.1103/PhysRevLett.126.152502.
L’uranium est un élément chimique de symbole U et de numéro atomique 92.
Découvert en 1789 par le chimiste allemand Martin Heinrich Klaproth, c’est un métal blanc argenté, faiblement radioactif, de la série des actinides du tableau périodique.
L’uranium naturel est composé à 99,3 % d’atomes de carbone. 238U, 0.7% 235U, et une très petite quantité de 234U.
Tous ces isotopes sont radioactifs, émettant des particules α, et ont des demi-vies comprises entre 159 200 ans et 4,47 milliards d’années.
Le nouvel isotope de l’uranium, 214U, a été observé dans une série d’expériences au Spectromètre pour les atomes lourds et la structure nucléaire (SHANS) à l’installation de recherche sur les ions lourds de Lanzhou, en Chine.
Pour produire des noyaux de 214U, les physiciens ont tiré un faisceau d’argon-36 (36Ar) sur un tungstène-182 (182W).
“Pour 214U, la réaction de fusion-évaporation de 182W(36Ar, 4n)214U avec une énergie de faisceau de 184 MeV et une intensité de faisceau typique de 500 pnA a été utilisée”, ont-ils expliqué.
“Le 182W ont été préparées par pulvérisation du matériau sur des feuilles de carbone, puis recouvertes d’une couche de carbone.”
Chaînes de désintégration α observées pour 214U. Crédit image : Zhang et al., doi : 10.1103/PhysRevLett.126.152502.
Les chercheurs ont identifié 214U en recherchant les chaînes de désintégration α corrélées en position-temps à l’aide des propriétés de désintégration α connues de ses descendants.
“Les propriétés de désintégration mesurées des produits filles correspondent bien aux données connues pour 210Th, 206Ra, 202Rn, et 198Po,” ils ont dit.
“Sur la base de ces mesures, l’énergie moyenne des particules α et la demi-vie de 214U ont été déterminées comme étant de 8 533 keV et 0,52 ms, respectivement.”
Les auteurs ont également tiré des faisceaux d’argon et de calcium sur des cibles en tungstène pour obtenir des propriétés de désintégration précises de deux autres isotopes légers de l’uranium, 216U et 218U.
” Propriétés plus précises de la désintégration α des noyaux pairs-équivalents “. 216U et 218U ont été mesurés dans les réactions de 40Ar, 40Ca avec 180W, 182W, et 184W”, ont-ils déclaré.
Les résultats ont été publiés dans le journal Physical Review Letters.
