Зараз дві глобальні цілі лежать майже в межах досяжності експериментів учених.
Одна з них - додати восьмий рядок таблиці Менделєєва. Досі дослідники створювали всі елементи в перших семи періодах - від водню (один протон) до оганесона (118 протонів). Таким чином, синтез більш важких елементів відкриє нову.
Інша мета - знайти «острів стабільності» в морі надважких ядер. Надважкі елементи зазвичай стають більш нестабільними, ніж більше протонів вони містять.
Наприклад, найстабільніший ізотоп ніонію (113 протонів) має період напіврозпаду майже вісім секунд, тоді як у оганесона всього 0,7 мілісекунди.
Але теоретики вважають, що ця тенденція зміниться для елементів, що лежать трохи далі від оганессона. Вони припускають, що існує особливо стабільне ядро, яке є «подвійно магічним», що має магічні числа як протонів, так і нейтронів. Довгоживучі надважкі елементи відкриють новий тип хімії, який включає в себе більш тривалі реакції.
Щоб реалізувати ці цілі, експериментатори повинні визначити, як максимізувати свої шанси на створення надважких ядер, оскільки, за оцінками, синтез одного атома займе більше трьох місяців. Для цього їм необхідно знати силу відштовхування, яку відчувають два ядра, коли вони зближуються один з одним завдяки силі тяжіння ядерного потенціалу.
І ось тепер Тайкі Танака з Центру прискорювальної науки RIKEN Nishina і його колеги виміряли це відштовхування, зіткнувши маленькі ядра (неон, магній і кальцій) з великими (кюрій і уран) і вимірявши, як вони розсіялися.
Вони виявили, що на відштовхуючий бар'єр найчастіше впливає деформація більш великого ядра, яке має форму м'яча для регбі.
Порівняння з функціями збудження для виробництва відомих надважких елементів показує, що запуск меншого ядра таким чином, що воно наближається до сторони деформованого більш великого ядра, буде найбільш ефективною стратегією для створення нових надважких ядер.
Якщо ця тенденція зберігається для більш важких ядер, то оптимальну енергію меншого ядра можна визначити, просто вимірявши відштовхуючий бар'єр більшого ядра, що займає всього близько доби.
«З цього систематичного дослідження ми запропонували новий метод оцінки оптимальної енергії падаючого випромінювання для синтезу нового елемента», - говорить Танака.
Вчені планують використовувати ці знання для створення нових надважких елементів.
«У короткостроковій перспективі ми спробуємо створити нові елементи, такі як елементи 119 або 120», - пояснює Танака. «Через десятиліття або два ми хочемо досягти острова стабільності, але поки не знаємо, де він».