Razbita atomska jedra: razkrivanje njihovih skrivnostnih oblik
Razbita atomska jedra: razkrivanje njihovih skrivnostnih oblik
Fiziki so odkrili novo metodo za preučevanje oblike atomskega jedra, ki jih je uničila v visokoenergetskih trkih. Ta metoda bi lahko znanstvenikom pomagala bolje razumeti oblike jeder, ki na primer vpliva na stopnjo izobraževanja elementov v zvezdah in pomaga ugotoviti, kateri materiali so najbolj primerni kot jedrsko gorivo.
"Oblika jedrc vpliva na skoraj vse vidike atomskega jedra in jedrskih procesov," pravi Jie Meng, jedrski fizik z univerze v Pekingu v Pekingu. Nova metoda slikanja, objavljena 6. novembra v Nature Journal, predstavlja "pomemben in vznemirljiv napredek", pravi Meng.
Ekipa v relativističnem trgu težkih ionov (RHIC) v nacionalnem laboratoriju v Brookhavenu v Uptonu v New Yorku je pustila dva žarka urana-238-in kasneje dva žarka zlatih ekstremnih energij. Spoznali so se "tako silovito, da smo jedrca praktično stopili v juhi," pravi Co -author Jiangyong Jia, fizik na univerzi Stony Brook v New Yorku.
Vroča plazma, ki jo ustvarjajo trki, se je zelo hitro razširila pod pritiskom, pri čemer je bila ta povezana z začetno obliko jedrc. Z detektorjem z imenom Solenoidni sledilnik pri Rhic ali Star, ki je zabeležil impulz več tisoč delcev, ki sta jih ustvarili obe vrsti trkov in primerjali rezultate z modeli, je ekipa uspela "obrniti uro nazaj, da bi izpeljala obliko jeder, pojasni jia.
. .Skrite številke
Atomsko jedro je sestavljeno iz protonov in nevtronov, ki zasedajo ravni energije, kot so elektroni. Na splošno delci prevzamejo obliko, ki zmanjša energijo sistema. Podobno kot kapljica vode lahko tudi jedro ima različne oblike, vključno s hruško, ameriškim nogometom ali arašidovim lupino. Oblika jedra je "zelo težko napovedati," pravi Jia. Lahko tudi
Prejšnji poskusi za raziskovanje oblike so bili sestavljeni iz motečih nizkoenergijskih ionov iz jeder. Ta metoda imenovana Coulombov predlog-stimulira semena in sevanje, ki ga oddajate med padcem v svoje osnovno stanje, razkriva vidike vaše oblike. Ker je časovni ukrep relativno dolg, lahko ta vrsta slikanja kaže le dolgoročno snemanje, ki prikazuje povprečje vseh nihanj oblik.
Tehnologija je potrdila, da ima zlato skoraj sferično obliko, ki je bila skladna od ene do druge slike. V nasprotju s tem se je oblika urana v posnetkih spremenila, ko so jedrca trčila v različnih usmeritvah. To je raziskovalcem omogočilo izračun relativnih dolžin uranskega jedra v treh dimenzijah, kar kaže na to, da se uran ne raztegne, ampak tudi rahlo stisnjen v dimenziji, podobno kot deflirani ameriški nogomet.
"Fascinantno je, da je delovalo" in da drugi jedrski procesi niso vplivali na oddajanje delcev in deformacije, Magdalena Zielińska, jedrske fizike francoske agencije za alternativne energije in atomsko energijo v bližini Pariza.
trdo ali mehko?
Ta vrsta slikanja bi lahko pomagala pri upravljanju zahtevne naloge, razlikovanju med jedri, ki so "toge", torej dobro opredeljene oblike, in "mehko", ki niha, pravi Zielińska.
Jia pravi, da želi tudi njegova ekipa uporabiti metodo za preučevanje razlik med svetlobnimi ioni, kot sta kisik in neonski. Jedro kisika je skoraj sferično, medtem ko so neonska semena - ki nosita tudi dva protona in dva nevtrona - upognjena. Primerjava njihovih oblik bi raziskovalcem omogočila razumevanje, kako se v jedrih oblikujejo protoni in nevtronski grozdi, poroča Jia.
Information about the form can also show whether it is likely that nuclei interact with each other or go through a nuclear division and can increase the likelihood called nevtrino-los
Zvezdna sodelovalna narava https://doi.org/10.1038/s41586-08097-2 (2024). >