Ilmuwan Jepang Temukan Uranium-241, Isotop Uranium Baru yang Kaya Neutron

TOKYO - Para ilmuwan menemukan dan mensintesis isotop baru dari unsur uranium yang sangat radioaktif, yaitu Uranium-241. Isotop Uranium yang kaya Neutron ini mungkin hanya bertahan 40 menit sebelum menghilang menjadi elemen lain.

Isotop baru, uranium-241, memiliki 92 proton (sama seperti semua isotop uranium) dan 149 neutron. Jumlah neutron ini menjadikan Uranium-241 sebagai isotop uranium kaya neutron pertama yang ditemukan sejak 1979.

Uranium termasuk dalam kelas unsur dalam tabel periodik yang dikenal sebagai "aktinida", yang memiliki jumlah proton antara 89 dan 103. Semua aktinida bersifat radioaktif, tetapi uranium adalah salah satu dari empat unsur paling radioaktif, selain radium, polonium, dan torium.



“Kami mengukur massa dari 19 isotop aktinida yang berbeda dengan tingkat presisi tinggi satu bagian per juta, termasuk penemuan dan identifikasi isotop uranium baru,” kata Toshitaka Niwase, peneliti di Organisasi Riset Akselerator Energi Tinggi (KEK) Wako Nuclear Science Center (WNSC) di Jepang, kepada Live Science, Senin (17/4/2023).

Tim peneliti belum mengukur waktu paruh uranium-241, tetapi perkiraan teoretis menyebutkan sekitar 40 menit. Ini agak pendek untuk standar waktu paruh. Waktu paruh adalah waktu yang dibutuhkan separuh materi untuk meluruh menjadi unsur lain.

Sebagai referensi, waktu paruh karbon-14 adalah 5.730 tahun, waktu paruh isotop teknesium-99m yang sangat tidak stabil adalah enam jam, dan waktu paruh fransium-223 adalah 22 menit. Isotop yang paling cepat meluruh, hidrogen-7, hanya dalam 10^-23 detik.

Niwase dan rekannya menciptakan uranium-241 dengan menembakkan sampel uranium-238 pada inti platinum-198 di akselerator RIKEN Jepang. Kedua isotop kemudian bertukar neutron dan proton, sebuah fenomena yang disebut "transfer multinukleon".



Tim kemudian mengukur massa isotop yang dibuat dengan mengamati waktu yang dibutuhkan inti yang dihasilkan untuk menempuh jarak tertentu melalui suatu medium. Percobaan juga menghasilkan 18 isotop baru, yang semuanya mengandung antara 143 dan 150 neutron.

Niwase mengakui bahwa uranium-241 mungkin tidak memiliki banyak penerapan praktis atau ilmiah yang berguna, karena isotop dibuat dalam jumlah yang sangat kecil. Penemuan Niwase ini diterbitkan jurnal Physical Review Letters pada 31 Maret 2023. “Ini adalah penemuan baru pertama dari isotop uranium di sisi kaya neutron dalam lebih dari 40 tahun,” ujarnya.