هستههای ناپایدار روتنیم نظریهها را غافلگیر کردند
دانشمندان در ایالات متحده موفق شدند اندازهگیریهایی با دقت بسیار بالا از هستههای ناپایدار عنصر روتنیم انجام دهند؛ دستاوردی که بهعنوان نقطه عطفی در فیزیک هستهای شناخته میشود، زیرا نتایج آن با پیشبینیهای مدلهای پیچیده هستهای تطابق نزدیکی دارد.
به گزارش interestingengineering، پژوهشگران آزمایشگاه ملی آرگون با استفاده از سامانه ATLANTIS (خط باریکه لیزری برای طیفسنجی اتمی و یونی در شتابدهنده تندم آرگون) این اندازهگیریهای دقیق را انجام دادند. به گفته تیم تحقیقاتی این نتایج به اعتبارسنجی مدلهای پیشرفتهای کمک میکند که میتوانند درک دانشمندان از ویژگیهای هستهای و حتی شرایط اولیه جهان را گسترش دهند.
برنارد ماس، فیزیکدان آرگون و نویسنده اصلی این پژوهش میگوید: پیشبینی ویژگیهای هستههای ناپایدار و پیچیده برای مدلهای نظری بسیار دشوار است. ما نشان دادیم که دستهای از مدلهای پیشرفته میتوانند این کار را با دقت بالا انجام دهند و نتایج ما به اعتبار آنها کمک میکند.
اعتبارسنجی این مدلها اعتماد به پیشبینیهای آنها درباره فرآیندهای اخترفیزیکی از جمله شکلگیری، تحول و انفجار ستارگان (جایی که عناصر شیمیایی ساخته میشوند) را افزایش میدهد.
این پژوهش که در نشریه Physical Review Letters منتشر شده، نخستین اندازهگیریها با استفاده از سامانه جدید طیفسنجی لیزری همخط در شتابدهنده خطی تندم آرگون را ارائه میدهد. این سامانه از توانایی منحصربهفرد تولید ایزوتوپهای فلزات نسوز غنی از نوترون حاصل از شکافت خودبهخودی کالیفرنیوم-۲۵۲، بهره میبرد.
در این مطالعه جابهجایی ایزوتوپی طیف نوری برای ۹ ایزوتوپ رادیواکتیو روتنیم (Ru-۱۰۶ تا Ru-۱۱۴) اندازهگیری شد. شعاعهای بار الکتریکی استخراجشده تطابق بسیار خوبی با پیشبینیهای مدل Brussels Skyrme on a Grid دارند؛ مدلهایی که تغییرشکل سهمحوره هستهها در حالت پایه را در نظر میگیرند.
نتایج نشان میدهد تغییرشکل سهمحوره تاثیر قابلتوجهی بر شعاع بار هستهها دارد؛ موضوعی که حتی اگر در تحلیلهای سادهتری مانند مدل قطره مایع قابل مشاهده نیست. به همین دلیل پژوهشگران تأکید میکنند این نوع تغییرشکل حتی اگر با طیفسنجی لیزری بهطور قطعی قابل تشخیص نباشد نباید در نواحیای که احتمال وقوع آن وجود دارد نادیده گرفته شود.
روتنیم بهدلیل ساختار و شکلهای پیچیده هستهای ایزوتوپهایش عنصری ایدهآل برای آزمون مدلهای نظری پیشرفته به شمار میرود. بسیاری از ایزوتوپهای ناپایدار این فلز کمیاب دارای هستههایی با شکل سهمحوره هستند که به گفته پژوهشگران شبیه بادام یا دانه قهوهاند.
فیزیکدانان هستهای در حال توسعه مدلهایی پیشرفتهتر برای پیشبینی دقیق ویژگیهای هستههای ناپایدار با ساختارهای پیچیده هستند. با این حال، پیش از استفاده از این مدلها برای گسترش مرزهای دانش لازم است دقت آنها با دادههای تجربی واقعی تایید شود؛ کاری که این پژوهش گام مهمی در تحقق آن به شمار میآید.
انتهای پیام/
