Naukowcy odkrywają tajemnice jądra fermu za pomocą laserów w GSI/FAIR

Czas czytania: 2 minut
Przez Jamie Olivos
- w
Kolorowe wiązki laserowe oświetlające model atomu fermu.

WarsawNaukowcy odnieśli znaczące postępy w badaniu struktury pierwiastka fermu, korzystając z zaawansowanej spektroskopii laserowej w ośrodku GSI/FAIR oraz na Uniwersytecie Jana Gutenberga w Moguncji. Analizując różne izotopy fermu, czyli pierwiastka o liczbie atomowej 100, odkryli, że rozmiar jądra atomowego zmienia się przy dodawaniu kolejnych neutronów. Badania te, będące wynikiem międzynarodowej współpracy, pozwalają lepiej zrozumieć, jak ewoluują struktury powłok jądrowych w ciężkich pierwiastkach.

Badanie fermu dostarcza kluczowych informacji na temat pierwiastków superciężkich. Naukowcy badali izotopy fermu przy użyciu zaawansowanych metod ze względu na ich wyjątkowe miejsce w układzie okresowym. Oto główne wnioski:

  • Promienie ładunku jądra rosną stopniowo wraz z dodawaniem neutronów.
  • Lokalne efekty powłokowe mają mniejszy wpływ na promień ładunku jądra fermu.
  • Efekty powłokowe są kluczowe dla zrozumienia energii wiązania jądrowego.
  • Zastosowane techniki spektroskopii laserowej otwierają nowe możliwości badawcze.

Te unikalne odkrycia wynikają z zastosowania nowatorskich metod laserowych. Naukowcy zbadali izotopy fermu, precyzyjnie podnosząc elektrony na wyższe poziomy energetyczne, a następnie usuwając je w celu pomiaru. Metoda ta jest kluczowa dla dokładnego określenia zmian rozmiaru jądra w różnych izotopach.

Badania wskazują na zmianę w naszym rozumieniu struktury jąder atomowych. Zamiast koncentrować się głównie na efektach powłokowych pojedynczych, większy nacisk kładzie się teraz na to, jak nukleony, czyli cząstki znajdujące się w jądrze, współdziałają ze sobą. Ta zmiana jest istotna, ponieważ sugeruje, że w miarę wzrostu masy jądra wpływ efektów powłokowych się zmniejsza. Może to ułatwić modelowanie interakcji bardzo ciężkich pierwiastków, które wykraczają poza naszą obecną tabelę okresową.

Badania te przyczyniają się do lepszego zrozumienia stabilności jądrowej i zachowania materiałów w ekstremalnych warunkach. Dzięki pozyskanej wiedzy naukowcy mogą przewidywać właściwości jeszcze nieodkrytych pierwiastków oraz radzić sobie z wyzwaniami związanymi z tworzeniem i stabilizacją bardzo ciężkich pierwiastków. Wyniki podważają stare założenia fizyki jądrowej, oferując nowe sposoby badania tych niezwykłych materiałów.

Badanie jest publikowane tutaj:

http://dx.doi.org/10.1038/s41586-024-08062-z

i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to

Jessica Warbinek, Elisabeth Rickert, Sebastian Raeder, Thomas Albrecht-Schönzart, Brankica Andelic, Julian Auler, Benjamin Bally, Michael Bender, Sebastian Berndt, Michael Block, Alexandre Brizard, Pierre Chauveau, Bradley Cheal, Premaditya Chhetri, Arno Claessens, Antoine de Roubin, Charlie Devlin, Holger Dorrer, Christoph E. Düllmann, Julie Ezold, Rafael Ferrer, Vadim Gadelshin, Alyssa Gaiser, Francesca Giacoppo, Stephane Goriely, Manuel J. Gutiérrez, Ashley Harvey, Raphael Hasse, Reinhard Heinke, Fritz-Peter Heßberger, Stephane Hilaire, Magdalena Kaja, Oliver Kaleja, Tom Kieck, EunKang Kim, Nina Kneip, Ulli Köster, Sandro Kraemer, Mustapha Laatiaoui, Jeremy Lantis, Nathalie Lecesne, Andrea Tzeitel Loria Basto, Andrew Kishor Mistry, Christoph Mokry, Iain Moore, Tobias Murböck, Danny Münzberg, Witold Nazarewicz, Thorben Niemeyer, Steven Nothhelfer, Sophie Péru, Andrea Raggio, Paul-Gerhard Reinhard, Dennis Renisch, Emmanuel Rey-Herme, Jekabs Romans, Elisa Romero Romero, Jörg Runke, Wouter Ryssens, Hervé Savajols, Fabian Schneider, Joseph Sperling, Matou Stemmler, Dominik Studer, Petra Thörle-Pospiech, Norbert Trautmann, Mitzi Urquiza-González, Kenneth van Beek, Shelley Van Cleve, Piet Van Duppen, Marine Vandebrouck, Elise Verstraelen, Thomas Walther, Felix Weber, Klaus Wendt. Smooth trends in fermium charge radii and the impact of shell effects. Nature, 2024; 634 (8036): 1075 DOI: 10.1038/s41586-024-08062-z
Sztuczna Inteligencja: Najnowsze wiadomości

Udostępnij ten artykuł

Komentarze (0)

Opublikuj komentarz