Zinātnieki atklāj halo kodolu noslēpumu!

Zinātnieki atklāj halo kodolu noslēpumu!

Zinātnieki no vairākām iestādēm ir veiksmīgi izmēģinājuši jaunu metodi halo kodolu analīzei. Grupā ir pētnieki no Johannesa Gūtenberga universitātes Maincas, Teksasas A&M universitātes, Brukhevenas Nacionālās laboratorijas, Mičiganas Valsts universitātes un Surejas universitātes. Šī metode, kas pazīstama kā attiecību metode, ir pierādīta eksperimentāli un publicēta slavenajā žurnālā Pārskatiet fizikas vēstules publicēts.

Halo kodolus, atomu kodolu klase, raksturo to lielums un nestabilas īpašības. Piemērs ir berilijs-11, kura pusperiods ir tikai 13 sekundes. Šiem kodoliem ir iespēja atdalīties no viena vai diviem neitroniem, veidojot izkliedētu oreolu ap kompaktu kodolu.

Attiecību metode detalizēti

Attiecību metodi sākotnēji 2011. gadā izstrādāja Pjērs Kepels, Ronalds Džonsons un Filomena M. Nunes. Šīs metodes mērķis ir precīzi noteikt halo kodolu struktūru, analizējot to izkliedes un sabrukšanas leņķa šķērsgriezumu attiecību. Tas ļauj samazināt eksperimentālo ietekmi, tādējādi nodrošinot lielāku precizitāti.

Eksperimentālajai komandai bija ļoti svarīgi izveidot beriliju-11 Teksasas A&M universitātē. Pēc tam viņi sadūrās ar šo izotopu ar oglekli-12. Rezultāti parādīja, ka izkliedes un sabrukšanas šķērsgriezumiem ir līdzīgas īpašības, kas apstiprināja attiecību metodes derīgumu.

Perspektīva un turpmākie eksperimenti

Pētījuma ietvaros zinātnieki plāno izpētīt arī oglekļa-19. Šiem turpmākajiem eksperimentiem vajadzētu ļaut precīzāk noteikt atdalīšanas enerģiju un sniegt vērtīgu informāciju par halo struktūru. Saistītais eksperiments notiks FRIB (Facility for Rare Isotope Beams), kas tiek uzskatīts par visspēcīgāko smago jonu paātrinātāju un kuru lielākoties pārvalda Mičiganas štata universitāte.

Turklāt ir sagaidāms, ka FRIB eksperimenta dati veicinās vienlaicīgu oglekļa-19 elastīgās izkliedes un sabrukšanas šķērsgriezuma mērījumus. Tas varētu sniegt svarīgu ieskatu oglekļa-18, oglekļa-19 un bora-18 īpašībās. Projektu finansē ASV Enerģētikas departaments (DOE) un tā Zinātnes birojs, kas kalpo kā lielākais fizisko zinātņu fundamentālo pētījumu atbalstītājs Amerikas Savienotajās Valstīs.

Attiecību metode tādējādi ir ievērojams progress kodolfizikā, jo tā ļauj uzlabot nestabilo izotopu analīzes precizitāti. Iesaistīto institūciju apvienotā pieredze sola izgaismot kodolastrofizikas un fundamentālās mijiedarbības pamatjautājumus.