Gyorsabban felez a berillium-7

A radioaktív bomlás ütemét, a felezési időt hosszú ideig megváltoztathatatlannak tartották. Japán kutatók a közelmúltban alaposan megcáfolták a közkeletű vélekedést: a berillium-7 izotóp felezési idejét sikerült csaknem 1%-kal csökkenteniük. Ez az eddig elért legnagyobb változtatás.

Emilio Segré már az 1940-es évek végén felvetette, hogy az elektronbefogást követő bomlás üteme függ az atomi elektronok atommagon belüli sűrűségétől. A berillium-7 atommagja úgy alakul át, hogy elektront vesz fel, ekkor a magban egy proton az elektronnal együtt neutronná alakul át, így új elem, lítium-7 jön létre.

A Tohoku és a Jokohamai Egyetemen dolgozó japán kutatók molekuláris csapdába, futball-labda alakú, 60 atomos szénmolekulába (buckminsterfullerén) zárták a berillium-7 atomokat. Az atommagreakcióban keletkező berillium-7 atomok áttörték a C60 fullerén falát. A szénmolekula sűrű elektronfelhővel vette körül a bezárt atomokat. A berillium-7 eredetileg 53 napos felezési ideje az elektronbőségnek köszönhetően 52,5 napra csökkent a csapdában.

A bomlás ütemének most elért alig 1%-os felgyorsítása nem jelent a gyakorlatban is használható megoldást a radioaktív hulladékok kezelésére. (A természetes felezési idők jelentős lecsökkentése egyszerűbbé tenné a sugárzó hulladékok kezelését.) Egyelőre nyitott kérdés, hogyan lehetne nagyobb változásokat előidézni a felezési időben. Egyesek szerint a forró csillagok belsejében fennállóhoz hasonló viszonyokat kellene teremteni. A rendkívül nagy nyomás is felgyorsítaná az elektronbefogást, így tovább csökkenhetne a felezési idő.

Az eredményről a Physical Review Letters számolt be.

Jéki László