En ny atomkärna av lutetium, ¹⁴⁹ Lu som består av 71 protoner och 78 neutroner, har syntetiserats i ett experiment utfört i acceleratorlaboratoriet vid Jyväskylä universitet, Finland.

Den nya isotopen hittades bland fusionsprodukterna av ⁵⁸ Ni-strålepartiklar och ⁹⁶ Ru-målatomer, och det identifierades i detektorinställningen för MARA-separatorn. ¹⁴⁹ Lu visade sig förfalla till ¹⁴⁸ Yb via spontan protonemission, vilket är ett sällsynt nukleärt sönderfallsläge. Nedbrytningsegenskaper för ¹⁴⁹ Lu mättes vara exceptionellt; Den har den högsta sönderfallsenergin och den kortaste direkt uppmätta halveringstiden av alla marktillståndsprotonsändare som hittills är kända.

Observation av det snabba förfallet möjliggjordes av modern digital signalhantering som gör att "spår" kan registreras (se bifogad figur för några exempel). Dessutom fann man genom jämförelse med teoretiska beräkningar att det är den mest oblatet deformerade ("pumpaformade") protonavsändaren.

Detta är det första fallet när modellerna för protonemission testas mot en så stark oblate-deformation. Dessa observationer kommer att bidra till att utveckla teorin om protonemission samt atommassamodeller för de mest exotiska isotoper; båda modellerna behövs för att förstå elementens ursprung.

Resultaten av denna studie har publicerats som redaktörens förslag i Physical Review Letters .

Forskare presenterar nya mätningar av β-fördröjd två-protonsönderfall av 27S