Diagram över nuklider som visar isotoper som Robert J. Charity och Lee G. Sobotka upptäckte i grönt (stabila isotoper indikeras med svarta rutor, och protondropplinjen visas i blått). Den nya fluorisotopen, 13 F, är den mest avlägsnade från droppledningen. Kredit:Robert J. Charity, Washington University i St. Louis
Forskare vid Washington University i St. Louis rapporterade de första observationerna av en ny form av fluor, isotopen 13 F, beskrivs i tidningen Fysiska granskningsbrev .
De gjorde sin upptäckt som en del av ett experiment utfört vid National Superconducting Cyclotron Laboratory vid Michigan State University (MSU).
Fluor är det mest kemiskt reaktiva grundämnet i det periodiska systemet. Endast en isotop av fluor förekommer naturligt, den stabila isotopen 19 F. Den nya isotopen, 13 F, är fyra neutroner borttagna från protondroppsledningen, gränsen som avgränsar den zon utanför vilken atomkärnor sönderfaller genom emission av en proton.
Robert J. Välgörenhet, forskningsprofessor i kemi inom konst och vetenskap, och Lee G. Sobotka, professor i kemi och fysik, arbetat i samarbete med grupper från MSU, Western Michigan University och University of Connecticut för att göra denna upptäckt.
"Studier av exotiska kärnor med så stora överskott av neutroner eller protoner är av stort intresse för att förstå syntesen av grundämnen, även om deras livstid är extremt kort, "Välgörenhet sa. "Många av dessa isotoper har exotiska egenskaper."
Isotopen 13 F är den femte nya isotopen som Charity och Sobotka har upptäckt tillsammans.
"Alla nya isotoper är mycket protonrika och instabila mot utsläpp av protoner, "Charity sa. "Protonerna med högst energi inuti dessa isotoper kan tunnla genom Coulomb-barriären och fly."
Det ursprungliga syftet med experimentet, Charity sa, var att göra en ny isotop av syre, kallad "fjäderviktigt syre, "en teknisk prestation som tidigare rapporterats i Fysiska granskningsbrev . Efter att ha gjort den upptäckten, forskarna gick igenom sina data igen med stor omsorg och retade fram bevis för 13 F.
Den nya isotopen av fluor skapades via en laddningsutbytesreaktion med en stråle av 13 O. (En neutron i 13 O tas bort och ersätts av en proton.)
"Sådana laddningsutbytesreaktioner har vanligtvis inte använts för att skapa de mycket protonrika isotoperna tidigare, "Sa Charity. "Men, vi planerar redan en sökning efter en annan ny isotop med denna reaktionsmekanism. "
