Znanstveniki razkrijejo skrivnost halo jeder!

Znanstveniki razkrijejo skrivnost halo jeder!

Znanstveniki iz več institucij so uspešno testirali novo metodo za analizo halo jeder. Skupino sestavljajo raziskovalci z univerze Johannes Gutenberg Mainz, teksaške univerze A&M, nacionalnega laboratorija Brookhaven, državne univerze Michigan in univerze Surrey. Ta metoda, znana kot metoda razmerja, je bila eksperimentalno dokazana in objavljena v priznani reviji Pregled Physics Letters objavljeno.

Za halo jedra, razred atomskih jeder, je značilna njihova velikost in nestabilne lastnosti. Primer je berilij-11, katerega razpolovna doba je samo 13 sekund. Ta jedra imajo možnost, da se odcepijo od enega ali dveh nevtronov in tvorijo razpršen halo okoli kompaktnega jedra.

Metoda razmerja v podrobnostih

Metodo razmerja so leta 2011 prvotno razvili Pierre Capel, Ronald C. Johnson in Filomena M. Nunes. Namen te metode je natančno določiti strukturo halo jeder z analizo razmerja med presekom sipanja in razpadnega kota. To omogoča zmanjšanje eksperimentalnih vplivov, kar ima za posledico večjo natančnost.

Za eksperimentalno skupino je bilo ključno ustvariti berilij-11 na teksaški univerzi A&M. Nato so ta izotop trčili z ogljikom-12. Rezultati so pokazali, da imata prerez sipanja in razpada podobne značilnosti, kar je potrdilo veljavnost metode razmerja.

Obeti in prihodnji poskusi

V okviru svoje raziskave nameravajo znanstveniki preučiti tudi ogljik-19. Ti prihodnji poskusi bi morali omogočiti natančnejšo določitev energije ločevanja in zagotoviti dragocene informacije o strukturi haloja. Povezan eksperiment bo potekal v FRIB (Facility for Rare Isotope Beams), ki velja za najmočnejši pospeševalnik težkih ionov in ga večinoma upravlja Michigan State University.

Poleg tega naj bi podatki iz eksperimenta FRIB prispevali k hkratnemu merjenju preseka elastičnega sipanja in razpada za ogljik-19. To bi lahko zagotovilo pomemben vpogled v lastnosti ogljika-18, ogljika-19 in bora-18. Projekt financirata ameriško ministrstvo za energijo (DOE) in njegov Urad za znanost, ki služi kot največji podpornik osnovnih raziskav v fizikalnih znanostih v Združenih državah.

Metoda razmerja tako predstavlja pomemben napredek v jedrski fiziki, saj omogoča večjo natančnost pri analizi nestabilnih izotopov. Skupno strokovno znanje in izkušnje sodelujočih institucij obljubljajo osvetlitev temeljnih vprašanj jedrske astrofizike in temeljnih interakcij.