बेरिलियम-8

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बेरिलियम-8, 8Be
General
Symbol8Be
Namesबेरिलियम-8, 8Be, Be-8
Protons (Z)4
Neutrons (N)4
Nuclide data
Natural abundance0 (extinct)[lower-alpha 1]
Half-life (t1/2)(8.19±0.37)×10−17 s
Isotope mass8.00530510(4) Da
Spin0
Decay products4He
Decay modes
Decay modeDecay energy (MeV)
α(91.84±4)×10−3[2]
Isotopes of beryllium
Complete table of nuclides

बेरिलियम-8 (8Be, Be-8) 4 न्यूट्रॉन और 4 प्रोटॉन वाला एक रेडियोन्यूक्लाइड है। यह एक अनबाउंड अनुनाद (कण भौतिकी) है और नाममात्र रूप से बेरिलियम का एक समस्थानिक है। यह 8.19 के क्रम में आधे जीवन के साथ दो अल्फा कणों में क्षय हो जाता है×10−17सेकंड। तारकीय न्यूक्लियोसिंथेसिस में इसका महत्वपूर्ण असर पड़ता है क्योंकि यह भारी रासायनिक तत्व ों के निर्माण में बाधा उत्पन्न करता है। के गुण 8Be ने ब्रह्मांड के ठीक-ठीक ब्रह्मांड पर अटकलों को भी जन्म दिया है, और ब्रह्मांड संबंधी विकास पर सैद्धांतिक जांच ने 8स्थिर रहें।

डिस्कवरी

1932 में पहले कण त्वरक के निर्माण के तुरंत बाद बेरिलियम-8 की खोज हुई। ब्रिटिश भौतिकविदों जॉन डगलस कॉकक्रॉफ्ट और अर्नेस्ट वाल्टन ने कैम्ब्रिज, इंग्लैंड में कैवेंडिश प्रयोगशाला में अपने त्वरक के साथ अपना पहला प्रयोग किया, जिसमें उन्होंने लिथियम-7 का विकिरण किया। प्रोटॉन के साथ। उन्होंने बताया कि इसने A = 8 के साथ एक नाभिक को आबाद किया जो लगभग तुरंत दो अल्फा कणों में क्षय हो जाता है। इस गतिविधि को कई महीनों बाद फिर से देखा गया, और इससे उत्पन्न होने का अनुमान लगाया गया था 8हो।[3]


गुण

ट्रिपल-अल्फा प्रक्रिया

बेरिलियम-8 परमाणु ड्रिप लाइन है जो 92 केल्विन द्वारा अल्फा उत्सर्जन के संबंध में है; यह 6 eV की चौड़ाई वाला अनुनाद है।[4] हीलियम -4 का नाभिक विशेष रूप से स्थिर है, इसकी तुलना में दोगुना जादुई विन्यास और बड़ी परमाणु बाध्यकारी ऊर्जा है 8हो। की कुल ऊर्जा के रूप में 8Be दो अल्फ़ा कणों से बड़ा है, दो अल्फ़ा कणों में क्षय ऊर्जावान रूप से अनुकूल है,[5] और का संश्लेषण 8दो से हो 4वह नाभिक उष्माशोषी है। का क्षय 8Be की संरचना से मदद मिलती है 8नाभिक बनें; यह अत्यधिक विकृत है, और माना जाता है कि यह दो अल्फा कणों का एक अणु जैसा समूह है जो बहुत आसानी से अलग हो जाते हैं।[6][7] इसके अलावा, जबकि अन्य अल्फा न्यूक्लाइड ्स में समान अल्पकालिक अनुनाद होते हैं, 8Be असाधारण रूप से पहले से ही जमीनी स्थिति में है। दो α-कणों की अनबाउंड प्रणाली में कूलम्ब बाधा की कम ऊर्जा होती है, जो किसी भी महत्वपूर्ण समय के लिए इसके अस्तित्व को सक्षम बनाती है।[8]अर्थात्, 88.19 की अर्द्ध-आयु के साथ Be क्षय होता है×10−17सेकंड।[9]

8Be की कई उत्साहित अवस्थाएँ भी हैं। ये अल्पकालिक अनुनाद भी हैं, जिनकी चौड़ाई कई MeV तक है और अलग-अलग परमाणु स्पिन हैं, जो जल्दी से जमीनी अवस्था या दो अल्फा कणों में क्षय हो जाते हैं।[10]


क्षय विसंगति और संभव पांचवां बल

Main article: X17 particle

2015 में अत्तिला क्रस्ज़्नाहोर्काय एट अल द्वारा प्रयोग। ATOMKI|हंगेरियन एकेडमी ऑफ साइंसेज के इंस्टीट्यूट फॉर न्यूक्लियर रिसर्च में 17.64 और 18.15 MeV उत्तेजित राज्यों में विषम क्षय पाया गया 8के प्रोटॉन विकिरण से आबाद हो 7ली. 17 MeV की संयुक्त ऊर्जा के साथ 140° कोण पर इलेक्ट्रॉन -पॉज़िट्रॉन जोड़े बनाने वाले क्षयों की अधिकता देखी गई। जोनाथन फेंग एट अल। इस 6.8-मानक विचलन|σ विसंगति को 17 MeV प्रोटोफोबिक एक्स-गेज बोसोन को X17 कण करार दिया। यह बोसॉन एक छोटी सीमा (12 femtometer ) पर कार्य करने वाले पांचवें बल की मध्यस्थता करेगा और शायद इनके क्षय की व्याख्या करेगा 8उत्साहित अवस्था में रहें।[10]इस प्रयोग के 2018 के पुन:प्रयोग में वही विषम कण प्रकीर्णन पाया गया, और प्रस्तावित पांचवें बोसोन की एक संकीर्ण द्रव्यमान सीमा निर्धारित की, 17.01±0.16 इलेक्ट्रॉनवोल्ट (द्रव्यमान)|MeV/c2</उप>।[11] जबकि इन प्रेक्षणों की पुष्टि के लिए और प्रयोगों की आवश्यकता है, पांचवें बोसोन के प्रभाव को सबसे सीधी संभावना के रूप में प्रस्तावित किया गया है।[12]


तारकीय न्यूक्लियोसिंथेसिस में भूमिका

तारकीय न्यूक्लियोसिंथेसिस में, दो हीलियम -4 नाभिक टकरा सकते हैं और एक बेरिलियम -8 नाभिक में परमाणु संलयन हो सकता है। बेरिलियम-8 की अर्द्ध-आयु अत्यंत कम (8.19×10−17सेकंड), और रेडियोधर्मी क्षय दो हीलियम -4 नाभिकों में वापस आ जाता है। यह, की अनबाउंड प्रकृति के साथ 5वह और 5ली, बिग बैंग न्यूक्लियोसिंथेसिस और तारकीय न्यूक्लियोसिंथेसिस में अड़चन पैदा करता है,[8]इसके लिए बहुत तेज प्रतिक्रिया दर की आवश्यकता होती है।[13] यह पूर्व में भारी तत्वों के निर्माण में बाधा डालता है, और बाद की प्रक्रिया में उपज को सीमित करता है। यदि बेरिलियम-8 सड़ने से पहले हीलियम-4 नाभिक से टकराता है, तो वे कार्बन-12 नाभिक में संगलित हो सकते हैं। इस प्रतिक्रिया को पहली बार ओपिक द्वारा स्वतंत्र रूप से सिद्धांतित किया गया था[14] और सालपीटर[15] 1950 के दशक की शुरुआत में।

की अस्थिरता के कारण 8हो, ट्रिपल-अल्फा प्रक्रिया ही एकमात्र प्रतिक्रिया है जिसमें 12सी और भारी तत्वों को प्रेक्षित मात्रा में उत्पादित किया जा सकता है। ट्रिपल-अल्फा प्रक्रिया, तीन-शरीर की प्रतिक्रिया होने के बावजूद, जब सुगम हो जाती है 8उत्पादन में इस तरह वृद्धि करें कि इसकी सघनता लगभग 10 हो−8 के सापेक्ष 4वह;[16] यह तब होता है जब 8Be का उत्पादन क्षय होने की तुलना में अधिक तेजी से होता है।[17] हालाँकि, यह अकेला अपर्याप्त है, क्योंकि बीच टकराव है 8बी और 4उसके फ्यूजन को सक्षम करने के बजाय सिस्टम को अलग करने की अधिक संभावना है;[18] प्रतिक्रिया की दर अभी भी इतनी तेज नहीं होगी कि प्रेक्षित प्रचुरता की व्याख्या कर सके 12सी.[1] 1954 में, फ्रेड हॉयल ने इस प्रकार ट्रिपल-अल्फा प्रक्रिया के तारकीय ऊर्जा क्षेत्र के भीतर कार्बन-12 में एक अनुनाद (कण भौतिकी) के अस्तित्व को स्वीकार किया, बेरिलियम-8 के बेहद कम आधे जीवन के बावजूद कार्बन-12 के निर्माण को बढ़ाया। .[19] इस अनुनाद (हॉयल राज्य ) के अस्तित्व की प्रयोगात्मक रूप से शीघ्र ही पुष्टि की गई थी; इसकी खोज को मानवशास्त्रीय सिद्धांत और परिष्कृत ब्रह्मांड परिकल्पना के सूत्रीकरण में उद्धृत किया गया है।[20][21]


स्थिर के साथ काल्पनिक ब्रह्मांड 8हो

जैसा कि बेरिलियम-8 केवल 92 केवी से अनबाउंड है, यह सिद्धांत है कि परमाणु क्षमता में बहुत छोटे परिवर्तन और कुछ स्थिरांक (जैसे α, ठीक संरचना स्थिर ांक) के ठीक ट्यूनिंग, की बाध्यकारी ऊर्जा को पर्याप्त रूप से बढ़ा सकते हैं 8इसके अल्फा क्षय को रोकने के लिए, इस प्रकार इसे स्थिर न्यूक्लाइड बनाते हैं। इसने काल्पनिक परिदृश्यों की जांच की है जिसमें 8Be स्थिर है और विभिन्न मूलभूत स्थिरांक वाले मल्टीवर्स के बारे में अटकलें हैं।[1]इन अध्ययनों से पता चलता है कि टोंटी का गायब होना[20]के द्वारा बनाई गई 8Be के परिणामस्वरूप बिग बैंग न्यूक्लियोसिंथेसिस और ट्रिपल-अल्फा प्रक्रिया में बहुत भिन्न प्रतिक्रिया तंत्र होगा, साथ ही साथ भारी रासायनिक तत्वों की प्रचुरता को बदल देगा।[4]जैसा कि बिग बैंग न्यूक्लियोसिंथेसिस आवश्यक शर्तों के साथ केवल एक छोटी अवधि के भीतर हुआ, ऐसा माना जाता है कि कार्बन उत्पादन में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं होगा भले ही 8स्थिर रहें।[8] हालाँकि, स्थिर 8Be हीलियम दहन में वैकल्पिक प्रतिक्रिया मार्गों को सक्षम करेगा (जैसे 8+ बनें 4वह और 8+ बनें 8होना; बेरिलियम जलने के चरण का गठन) और संभवतः परिणामी की प्रचुरता को प्रभावित करता है 12सी, 16O, और भारी नाभिक, हालांकि 1एच और 4वह सबसे प्रचुर मात्रा में न्यूक्लाइड बना रहेगा। यह पहले की शुरुआत और हीलियम जलने (और बेरिलियम जलने) की तेज दर के माध्यम से तारकीय विकास को भी प्रभावित करेगा, और इसके परिणामस्वरूप हमारे ब्रह्मांड की तुलना में एक अलग मुख्य अनुक्रम होगा।[1]


टिप्पणियाँ

  1. ↑ It does not occur naturally on Earth, but it exists in secular equilibrium in the cores of helium-burning stars.[1]


इस पेज में लापता आंतरिक लिंक की सूची

  • बेरिलियम के समस्थानिक
  • परिष्कृत ब्रह्मांड
  • दोगुना जादू
  • अल्फा कण
  • निम्नतम अवस्था
  • पांचवां बल
  • पोजीट्रान

संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 Adams, F. C.; Grohs, E. (2017). "तारकीय हीलियम अन्य ब्रह्मांडों में जल रहा है: ट्रिपल अल्फा फाइन-ट्यूनिंग समस्या का समाधान". Astroparticle Physics. 7: 40–54. arXiv:1608.04690. Bibcode:2017APh....87...40A. doi:10.1016/j.astropartphys.2016.12.002. S2CID 119287629.
  2. ↑ Wang, M.; Audi, G.; Kondev, F. G.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Xu, X. (2017). "The AME2016 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references" (PDF). Chinese Physics C. 41 (3): 030003-1–030003-442. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030003.
  3. ↑ Thoennessen, M. (2016). The Discovery of Isotopes: A Complete Compilation. Springer. pp. 45–48. doi:10.1007/978-3-319-31763-2. ISBN 978-3-319-31761-8. LCCN 2016935977.
  4. ↑ 4.0 4.1 Coc, A.; Olive, K. A.; Uzan, J.-P.; Vangioni, E. (2012). "मौलिक स्थिरांक की भिन्नता और प्राथमिक न्यूक्लियोसिंथेसिस पर 'ए' = 5 और 'ए' = 8 नाभिक की भूमिका". Physical Review D. 86 (4): 043529. arXiv:1206.1139. Bibcode:2012PhRvD..86d3529C. doi:10.1103/PhysRevD.86.043529. S2CID 119230483.
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  21. ↑ Jenkins, David; Kirsebom, Oliver (2013-02-07). "जीवन का रहस्य". Physics World. Archived from the original on 2021-02-13. Retrieved 2021-08-21.


Lighter:
beryllium-7 		बेरिलियम-8 is an
isotope of beryllium 		Heavier:
beryllium-9
Decay product of:
carbon-9 (β+, p)
boron-9 (p)
lithium-8 (β−) 		Decay chain
of बेरिलियम-8 		Decays to:
helium-4 (α)

श्रेणी: बेरिलियम के समस्थानिक श्रेणी:न्यूक्लियोसिंथेसिस

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