Oamenii de știință descoperă secretul nucleelor ​​de halo!

Oamenii de știință descoperă secretul nucleelor ​​de halo!

Oamenii de știință din mai multe instituții au testat cu succes o nouă metodă de analiză a nucleelor ​​de halo. Grupul este format din cercetători de la Universitatea Johannes Gutenberg din Mainz, Universitatea Texas A&M, Laboratorul Național Brookhaven, Universitatea de Stat din Michigan și Universitatea din Surrey. Această metodă, cunoscută sub numele de metoda raportului, a fost dovedită experimental și publicată în renumitul jurnal Revizuire scrisori de fizică publicat.

Nucleele halo, o clasă de nuclee atomice, se caracterizează prin dimensiunea și proprietățile instabile. Un exemplu este beriliul-11, al cărui timp de înjumătățire este de numai 13 secunde. Aceste nuclee au potențialul de a se rupe de unul sau doi neutroni, formând un halou difuz în jurul unui nucleu compact.

Metoda raportului în detaliu

Metoda raportului a fost dezvoltată inițial în 2011 de Pierre Capel, Ronald C. Johnson și Filomena M. Nunes. Scopul acestei metode este de a determina cu precizie structura nucleelor ​​de halo prin analiza raportului dintre secțiunile lor transversale de împrăștiere și unghiul de dezintegrare. Acest lucru permite ca influențele experimentale să fie minimizate, rezultând o precizie mai mare.

A fost crucial pentru echipa experimentală să creeze beriliu-11 la Universitatea Texas A&M. Apoi au ciocnit acest izotop cu carbonul-12. Rezultatele au arătat că secțiunile transversale de împrăștiere și dezintegrare au caracteristici similare, ceea ce a confirmat validitatea metodei raportului.

Perspective și experimente viitoare

Ca parte a cercetării lor, oamenii de știință intenționează să examineze și carbonul-19. Aceste experimente viitoare ar trebui să permită o determinare mai precisă a energiei de separare și să ofere informații valoroase despre structura haloului. Experimentul asociat va avea loc la FRIB (Facility for Rare Isotope Beams), care este considerat cel mai puternic accelerator de ioni grei și este operat în mare parte de Universitatea de Stat din Michigan.

În plus, se așteaptă ca datele din experimentul FRIB să contribuie la măsurarea simultană a împrăștierii elastice și a secțiunilor transversale de dezintegrare pentru carbon-19. Acest lucru ar putea oferi informații importante asupra proprietăților carbonului-18, carbon-19 și bor-18. Proiectul este finanțat de Departamentul de Energie al SUA (DOE) și Biroul său de Știință, care servește drept cel mai mare susținător al cercetării de bază în științele fizice din Statele Unite.

Metoda raportului reprezintă astfel un progres semnificativ în fizica nucleară, deoarece permite o precizie îmbunătățită în analiza izotopilor instabili. Expertiza combinată a instituțiilor participante promite să pună în lumină întrebări fundamentale din astrofizica nucleară și interacțiunile fundamentale.