Des chercheurs ont réussi à photographier une forme exotique de radioactivité
Un détecteur mis au point par une équipe de chercheurs polonais de l'université de Varsovie a permis d'acquérir de nouveaux indices sur la manière dont les noyaux éjectent spontanément diverses particules lors de leur désintégration radioactive. Grâce à cette découverte récente, une équipe de chercheurs européens et américains participant à une collaboration internationale sous la responsabilité du physicien polonais Marek Pfützner s'est penchée sur la désintégration radioactive d'un isotope rare du fer. Jusqu'à ce jour, mesurer des noyaux exotiques et instables s'était avéré impensable. Ainsi, les informations concernant la forme exotique de radioactivité de l'isotope du fer-45 étaient rares. Cependant, grâce à une combinaison innovante de matériel de physique de pointe et de la technologie d'imagerie des appareils photos numériques du commerce, c'est aujourd'hui chose faite. «Nous avons réussi à prouver de manière claire et directe que ce noyau très déficient en neutrons peut se désintégrer par émission simultanée de deux protons», explique l'auteur de l'article paru dans la revue Physical Review Letters. La désintégration radioactive du fer-45, dont le noyau est formé de 26 protons et de 19 neutrons (en comparaison à la forme stable du fer qui comprend 26 protons et 30 neutrons) est dite exotique car elle se désintègre en émettant deux protons. Il existe deux explications possibles à ce phénomène: soit l'isotope libère occasionnellement une paire de deux protons liés (on parle de diproton), soit les protons sont émis successivement ou même simultanément mais sans être liés. En utilisant une chambre à gaz pour ralentir un faisceau d'isotopes rares ainsi qu'un appareil photo numérique haut de gamme destiné à enregistrer les trajectoires de protons émis lors de la désintégration du fer-45, les scientifiques participant à l'étude ont démontré que la théorie du diproton pouvait être écartée. Les corrélations entre les protons émis s'expliquent mieux par une forme de transformations nucléaires que l'on appelle désintégration à trois corps. Cette technique dévoile une nouvelle forme de désintégration radioactive; par ailleurs, elle pourrait conduire à d'autres découvertes sur les isotopes rares soumis à un accélérateur. Ces isotopes permettront peut-être de comprendre les processus qui se déroulent au sein des étoiles à neutrons d'une part et de déterminer les limites de l'existence nucléaire d'autre part. Ces études ont été menées par des chercheurs polonais, russes et américains au National Superconducting Cyclotron Laboratory (NSCL, le laboratoire national de cyclotron supraconducteur) de l'université du Michigan. L'étude a bénéficié du soutien financier du ministère des sciences et de l'enseignement supérieur polonais, de la National Science Foundation (fondation nationale des sciences) et du Departement of Energy (Département de l'énergie) des États-Unis.
Pays
Pologne