Vědci rozluští tajemství halo jader!

Vědci rozluští tajemství halo jader!

Vědci z několika institucí úspěšně otestovali novou metodu analýzy halo jader. Skupinu tvoří vědci z Johannes Gutenberg University Mainz, Texas A&M University, Brookhaven National Laboratory, Michigan State University a University of Surrey. Tato metoda, známá jako poměrová metoda, byla experimentálně ověřena a publikována v renomovaném časopise Zopakujte si Physics Letters zveřejněno.

Halo jádra, třída atomových jader, se vyznačují svou velikostí a nestabilními vlastnostmi. Příkladem je berylium-11, jehož poločas rozpadu je pouhých 13 sekund. Tato jádra mají potenciál odtrhnout se od jednoho nebo dvou neutronů a vytvořit kolem kompaktního jádra difúzní halo.

Poměrová metoda v detailu

Poměrovou metodu původně vyvinuli v roce 2011 Pierre Capel, Ronald C. Johnson a Filomena M. Nunes. Cílem této metody je přesně určit strukturu halo jader analýzou poměru jejich průřezů rozptylu a úhlu rozpadu. To umožňuje minimalizovat experimentální vlivy, což vede k větší přesnosti.

Pro experimentální tým bylo klíčové vytvořit beryllium-11 na Texas A&M University. Poté se tento izotop srazil s uhlíkem-12. Výsledky ukázaly, že průřezy rozptylu a rozpadu mají podobné charakteristiky, což potvrdilo platnost poměrové metody.

Výhled a budoucí experimenty

V rámci svého výzkumu vědci plánují prozkoumat také uhlík-19. Tyto budoucí experimenty by měly umožnit přesnější stanovení separační energie a poskytnout cenné informace o struktuře halo. Související experiment se uskuteční v zařízení FRIB (Facility for Rare Isotope Beams), které je považováno za nejvýkonnější urychlovač těžkých iontů a je z velké části provozováno Michiganskou státní univerzitou.

Kromě toho se očekává, že data z experimentu FRIB přispějí k simultánnímu měření průřezů elastického rozptylu a rozpadu pro uhlík-19. To by mohlo poskytnout důležité poznatky o vlastnostech uhlíku-18, uhlíku-19 a boru-18. Projekt je financován Ministerstvem energetiky USA (DOE) a jeho Úřadem pro vědu, který slouží jako největší podporovatel základního výzkumu ve fyzikálních vědách ve Spojených státech.

Poměrová metoda tak představuje významný pokrok v jaderné fyzice, protože umožňuje lepší přesnost analýzy nestabilních izotopů. Kombinovaná odbornost zúčastněných institucí slibuje vrhnout světlo na základní otázky jaderné astrofyziky a základní interakce.