V laboratořích ÚJF Řež probíhá aktuálně společný výzkum s katedrou jaderné chemie zaměřený na zkoumání chemických vlastností nově připravených supertěžkých prvků, které byly například vyprodukovány pomocí tzv. horké fúze v laboratoři SÚJV Dubna a také pomocí tzv. studené fúze japonskými jadernými fyziky v laboratoři RIKEN.
Hlavní myšlenkou společného projektu bylo zkoumání chemických vlastností nově připravených supertěžkých prvků. U nich je bohužel dosavadní dosažitelné množství připravených atomů velmi malé (jednotky až desítky) a navíc všechny izotopy jednotlivých nových prvků mají velmi krátké poločasy rozpadu. Proto jsou veškeré možnosti zkoumání jejich chemických vlastností omezeny zatím pouze na nepřímé metody, například pomocí výpočtů nebo pomocí zkoumání vlastností také krátkodobých, ale předpokládaně chemicky podobných nuklidů prvků periodické tabulky (homologů supertěžkých prvků) získaných pomocí rychlé separace, které jsou snáze dostupné a lze je ve větším množství vyrobit i s použitím standardních urychlovačů částic. Pro experimenty byla využita možnost přípravy prvků ozařováním na cyklotronu nacházejícím se v Ústavu jaderné fyziky v Řeži a dále mezinárodní spolupráce mezi KJCH FJFI ČVUT a výzkumnými týmy z University v Oslo a texaskou Universitou v Austinu, které mají s danou problematikou několikaleté zkušenosti.
Vlastní experiment probíhá tak, že se ozařují terče materiálů částicemi 3He, proběhne reakce (3He;xn) a vznikají tak neutrodeficitní jádra, společně s neutrony (kde x=1 až 6). První kampaň proběhla na podzim roku 2016 a bylo zkoušeno, zda navržený postup je prakticky proveditelný. Tato kampaň byla úspěšná, podařilo se takto připravit několik různých krátkodobých nuklidů, přičemž je možné tyto nuklidy z terče velmi rychle transportovat do chemické laboratoře. V další kampani se ukázalo nezbytné použít mikrofluidní aparaturu, neboť dosavadní centrifugační separační experimenty jiných vědeckých týmů vyžadovaly mimo jiné i velká množství organických rozpouštědel, což znamenalo obrovskou odpadovou zátěž. Tyto nové experimenty mezinárodního týmu s hojným zastoupením z katedry jaderné chemie (Prof. John, Doc. Němec, Dr. Čubová a Dr. Semelová) založené na mikrofluidní technice umožní studovat kinetiku převodu hmoty, kinetiku extrakčních reakcí a další.
To se již z velké části podařilo v kampani minulý rok, v letošních dvou kampaních (jaro a podzim) budou řešeny klíčové otázky týkající se separátoru aerosolu obsahujícím nabité ionty vzniklých krátkodobých nuklidů prvků, který je mediem přiváděným z terčové komory do chemické laboratoře.
Jedná se o unikátní, velmi zajímavý experiment, který může hodně napomoci při odhalování vlastností nových prvků, o kterých toho prozatím víme jen velmi málo.
Ing. Zach (ÚJF Řež), prof. Jon Petter Omtvedt (Universitetet i Oslo) a Doc. Němec (KJCH FJFI) připravují terč v hale cyklotronu
 |
 |
| Připravené terče k ozáření svazkem helionů | Experimentální aparatura v laboratoři cyklotronového pracoviště ÚJF Řež |