达姆施塔特(在法兰克福以南)的国立重离子研究所GSI正风头十足,因为它人工产生了107号元素,这是迄今发现的最重元素。该所所长Gisbert zu Putlitz教授雄心勃勃,计划谋求更大更好的实验设备。
GSI是欧洲唯一专门的重离子实验室,依其加速重离子的设备为业,它甚至可以加速铀离子,加速分几级进行。上月底,该所开始扩建它的全粒子直线加速器UNILAC,使所产生的离子束最大能量加倍到每个核子20 MeV. 但是zu Putlitz已经看得更远。
由有155个中子的同位素所代表的107号元素,去年在GSI通过加速的铬54与铋209的靶碰撞而产生。与所有这类实验相仿,主要的困难在于证明所要产生的元素确实已经产生了。GSI的工作小组利用一种新的组合电场与磁场的方法,来证实107号元素的少数几个核,从而打破了过去几年中一直由美国的劳伦斯辐射实验室所保持的对重元素产生的垄断。
但更引起人们好奇的是,证实了放射性衰变的一种新形式——由欠缺中子的核发射质子而不是发射电子。例如用镍58离子束碰撞钌96的靶,可能合成中子数比稳定同位素少24的同位素镥151。(同位素铥147也发生质子衰变。)很明显,这种新形式的核不稳定性已成为对核物理学的很大促进——不仅在西德是如此。
然而,该实验室声称,它不仅是一个核物理学的单位,而且还是一个能发挥实际效果的地方。作为实例,它举出应用分子束来生产分子筛。在合成膜上冲出分子大小的孔有什么还能比重离子束更好呢?就这样做出了测量空气中悬浮粒子的仪器、并且构造了研究生物膜渗透率的模型。
将来会怎样吗?zu Putlitz教授毫不含糊地认为,目前可用以产生重离子的能量只不过是开了个头。最后会需要能量为每个核子500 MeV甚至10 GeV的离子。这种能量不可能用价格与尺寸都合适的直线加速器来获得,因而GSI提出要建造两台相连的同步加速器,目前称为SIS12与SIS100。较小的SIS12将用UNILAC作为注入器,将离子加速到每个核子1 GeV左右。第二个同步加速器(SIS100)将它输入并进一步将离子束加速到最大能量每个核子10 GeV左右。
两台装置的安装地位是足够的。障碍是成本,SIS12的成本略低于9千万马克,而SIS100则略高于1亿5千万马克。但SIS在政府的主要项目单上占优先地位,因此zu Putlitz很乐观。当然,如果资金不足,他就宁愿先建造SIS100。过一段时间就可以知道他究竟能不能执行这个比较富于想象但无疑要担风险的计划。