Teadlased purustavad halosüdamike saladuse!

Teadlased purustavad halosüdamike saladuse!

Mitmete institutsioonide teadlased on edukalt katsetanud uut meetodit halo tuumade analüüsimiseks. Rühm koosneb Johannes Gutenbergi ülikooli Mainzi, Texas A&M ülikooli, Brookhaveni riikliku labori, Michigani osariigi ülikooli ja Surrey ülikooli teadlastest. See meetod, mida nimetatakse suhtemeetodiks, on eksperimentaalselt tõestatud ja avaldatud tunnustatud ajakirjas Vaadake üle füüsikakirjad avaldatud.

Halo tuumasid, mis on aatomituumade klass, iseloomustavad nende suurus ja ebastabiilsed omadused. Näiteks on berüllium-11, mille poolestusaeg on vaid 13 sekundit. Nendel tuumadel on potentsiaal ühest või kahest neutronist lahku lüüa, moodustades kompaktse tuuma ümber hajusa halo.

Suhte meetod üksikasjalikult

Suhtemeetodi töötasid algselt välja 2011. aastal Pierre Capel, Ronald C. Johnson ja Filomena M. Nunes. Selle meetodi eesmärk on täpselt määrata halo tuumade struktuur, analüüsides nende hajumise ja vaibumisnurga ristlõigete suhet. See võimaldab minimeerida eksperimentaalseid mõjusid, mille tulemuseks on suurem täpsus.

Katserühma jaoks oli ülioluline luua Texas A&M ülikoolis berüllium-11. Seejärel põrkasid nad selle isotoobi süsinik-12-ga. Tulemused näitasid, et hajumise ja lagunemise ristlõigetel on sarnased omadused, mis kinnitas suhtemeetodi paikapidavust.

Väljavaade ja tulevased katsed

Teadlased kavatsevad oma uurimistöö osana uurida ka süsinik-19. Need tulevased katsed peaksid võimaldama eraldusenergia täpsemat määramist ja andma väärtuslikku teavet halo struktuuri kohta. Seotud eksperiment toimub FRIB-is (Facility for Rare Isotoope Beams), mida peetakse kõige võimsamaks raskete ioonide kiirendiks ja mida suures osas haldab Michigani osariigi ülikool.

Lisaks eeldatakse, et FRIB eksperimendi andmed aitavad samaaegselt mõõta süsinik-19 elastse hajumise ja lagunemise ristlõiget. See võib anda olulisi teadmisi süsinik-18, süsinik-19 ja boor-18 omadustest. Projekti rahastavad USA energeetikaministeerium (DOE) ja selle teadusamet, mis on USA füüsikateaduste alusuuringute suurim toetaja.

Suhtemeetod kujutab seega olulist edasiminekut tuumafüüsikas, kuna see võimaldab parandada ebastabiilsete isotoopide analüüsi täpsust. Osalevate institutsioonide kombineeritud teadmised lubavad heita valgust tuuma astrofüüsika ja fundamentaalsete vastastikmõjude põhiküsimustele.