Новое атомное ядро лютеция 149Lu, состоящее из 71 протона и 78 нейтронов, было синтезировано в эксперименте, проведенном в ускорительной лаборатории Университета Ювяскюля, Финляндия.
Новый изотоп был обнаружен среди продуктов синтеза частиц пучка 58Ni (никель) и атомов мишени 96Ru (рутений) и идентифицирован в детекторной установке сепаратора МАРА.
Было обнаружено, что 149Lu распадается на 148Yb (иттербий) посредством спонтанного испускания протонов, что является редким способом ядерного распада.
Свойства распада 149Lu оказались исключительными; он имеет самую высокую энергию распада и самый короткий период полураспада, измеренный непосредственно, из всех известных на сегодняшний день излучателей протонов в основном состоянии.
Наблюдение за быстрым затуханием стало возможным благодаря современной цифровой обработке сигналов, которая позволяет записывать «следы».
Кроме того, путем сравнения с теоретическими расчетами было обнаружено, что это наиболее сжато деформированный («тыквообразный») излучатель протонов.
Это первый случай, когда модели испускания протонов тестируются на такую сильную сжатую деформацию.
Такие наблюдения помогут разработать теорию эмиссии протонов, а также модели атомной массы для самых экзотических изотопов; обе модели необходимы для понимания происхождения элементов.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Physical Review Letters.