Razbijene atomske jezgre: otkrivanje svojih tajanstvenih oblika
Razbijene atomske jezgre: otkrivanje svojih tajanstvenih oblika
Fizičari su otkrili novu metodu za ispitivanje oblika atomskog jezgara koji ih uništava u visokim energetskim sudarima. Ova bi metoda mogla pomoći znanstvenicima da bolje razumiju oblike jezgara, što, na primjer, utječe na stopu obrazovanja elemenata u zvijezdama i pomaže u određivanju koji su materijali najprikladniji kao nuklearno gorivo.
"Oblik kernela utječe na gotovo sve aspekte atomskog jezgara i nuklearnih procesa", kaže Jie Meng, nuklearna fizičarka sa Sveučilišta u Pekingu u Pekingu. Nova metoda snimanja objavljena 6. studenog u časopisu The Nature Journal predstavlja "važan i uzbudljiv napredak", kaže Meng.
tim u relativističkom teškom ionskom sudaru (RHIC) u Nacionalnom laboratoriju Brookhaven u Uptonu, New York, napustio je dvije zrake urana-238, a kasnije i dvije zrake zlatnih ekstremnih energija. Upoznali su se "tako nasilno da smo praktički rastopili jezgre u juhi", kaže Co -autor Jiangyong Jia, fizičar sa Sveučilišta Stony Brook u New Yorku.
Vruća plazma generirana sudarima vrlo se brzo proširila pod pritiskom, pri čemu je to povezano s početnim oblikom jezgre. S detektorom nazvanim Malenoidal Tracker u RHIC -u ili Star, koji je zabilježio impuls nekoliko tisuća čestica koje su generirale obje vrste sudara i uspoređivali rezultate s modelima, tim je uspio "okrenuti sat natrag kako bi dobio oblik jezgre, objašnjava JIA.
Skrivene figure
Atomsko jezgro sastoji se od protona i neutrona koji zauzimaju razinu energije poput elektrona. Općenito, čestice poprimaju oblik koji minimizira energiju sustava. Slično kapljici vode, jezgra može poprimiti različite oblike, uključujući i krušku, američki nogomet ili školjku od kikirikija. Oblik jezgre je "vrlo teško predvidjeti", kaže Jia. Također možete
Prethodni eksperimenti za istraživanje oblika sastojali su se od ometanja niskoenergetskih iona iz jezgara. Ova metoda koja je nazvana Coulomb prijedlog stimulira sjeme, a zračenje koje emitirate dok se vraćate u svoje osnovno stanje otkriva aspekte vašeg oblika. Budući da je mjera vremena relativno dugačka, ova vrsta snimanja može pokazati samo dugoročno snimanje koje pokazuje prosjek svih fluktuacija oblika.
Tehnologija je potvrdila da zlato ima gotovo sferni oblik koji je bio dosljedan od jedne slike do druge. Suprotno tome, oblik urana u snimkama promijenio se kada su se jezgra sudarila u različitim orijentacijama. To je omogućilo istraživačima da izračunavaju relativne duljine jezgre urana u tri dimenzije, što ukazuje na to da se uran ne samo proteže, već je i malo komprimiran u dimenziji, slično ispunjenom američkom nogometu.
"Fascinantno je što je djelovalo" i da drugi nuklearni procesi nisu utjecali na emisiju čestica i deformacije, Magdalena Zielińska, nuklearna fizičarka francuske agencije za alternativne energije i atomske energije u blizini Pariza.
Tvrdi ili mekani?
Ova vrsta snimanja mogla bi pomoći u upravljanju izazovnim zadatkom, razlikovati jezgre koje su "krute", odnosno imaju dobro definirane oblike i "meka" koji fluktuira, kaže Zielińska.
Jia kaže da njegov tim također želi koristiti metodu za ispitivanje razlika između svjetlosnih iona poput kisika i neona. Jezgra kisika gotovo je sferna, dok su sjemenke neona - koje također nose dva protona i dva neutrona - savijene. Usporedba njihovih oblika omogućila bi istraživačima da shvate kako se protoni i neutronski klasteri formiraju u jezgrama, navodi Jia.
Podaci o obrascu također mogu pokazati je li vjerovatno da jezgre međusobno komuniciraju ili prođu kroz nuklearnu podjelu i mogu povećati vjerojatnost nazvanu Neutrino-Los
zvjezdana suradnja priroda https://doi.org/10.1038/s41586-08097-2 (2024).
Google znalca