Skip to main content

Crowns of neutrons: reactions and decays to penetrate the halos of Be-14 and He-8

Article Category

Article available in the folowing languages:

Początek przygody z cząstkami

Finansowani przez UE fizycy zgłębiają intrygujące zagadnienia związane pewnego rodzaju jądrami atomowymi. Jądra te obejmują cząstki, które odrywają się od głównego rdzenia, tworząc halo z jednego lub dwóch nadmiarowych neutronów.

Zmiana klimatu i środowisko

Stabilne jądro, mniejsze niż jądro atomu wapnia, który zawiera 20 protonów, zwykle obejmuje równą liczbę neutronów i protonów, związanych ze sobą siłami atomowymi bliskiego zasięgu. Liczba protonów, czyli cząstek z ładunkiem pozytywnym, określa chemiczną naturę jądra. Atom wodoru zawiera jeden proton, atom helu dwa i tak dalej. Neutrony, będące cząstkami bez ładunku, odpowiadają za wytwarzanie wyjątkowo mocnej siły, która przezwycięża siłę odpychania elektrostatycznego protonów. Od tego schematu są jednak wyjątki. Naukowcy badają te wyjątki w ramach projektu "Crowns of neutrons: Reactions and decays to penetrate the halos of Be-14 and He-8" (LIGHTHALOS). Koncentrują się głównie na halo złożonych z czterech neutronów, powstających w izotopie berylu-14 (Be-14) oraz helu-8 (He-8). Poprzez badanie halo neutronowych naukowcy mają nadzieję na dogłębniejsze poznanie działających wewnątrz jądra atomowego sił, które wiążą ze sobą atomy. Neutrony tworzące halo są słabo powiązane z jądrem oddziaływaniem siły, która stanowi zaledwie jedną dziesiątą siły wiążącej działającej na neutrony wewnątrz jądra. Ponadto przemieszczenie neutronów z głównej części jądra atomowego jest zjawiskiem niezgodnym z założeniami klasycznej fizyki jądrowej. Jednak doświadczenia przeprowadzane w ramach projektu LIGHTHALOS mają zapewnić dane niezbędne do opracowania precyzyjnego opisu systemów Be-14 oraz He-8. W ramach projektu Radioactive beam EXperiment (REX), przy użyciu separatora izotopów ISOLDE w ośrodku CERN przyspieszono wiązkę izotopu Be-12. Ponieważ placówka REX-ISOLDE ma zostać zamknięta do roku 2015 w związku z jej planowaną modernizacją i przekształceniem w ramach projektu HIE-ISOLDE, dezintegrację izotopów Be-14 oraz He-8 odłożono w oczekiwaniu na umiejscowienie alternatywnej placówki do prowadzenia prac doświadczalnych. Przesłano odpowiednie propozycje do ośrodków Grand Accélérateur National d'Ions Lourds (GANIL) we Francji oraz RIKEN w Japonii. W związku z dezintegracją izotopów Be-14 i He-8, w ramach projektu LIGHTHALOS oszacowano wydajność nowych metod doświadczalnych, w tym opóźnionej przemianami beta emisji jonów świetlnych, takich jak cząstki alfa i tryton. Zgromadzone dotąd i przeanalizowane dane umożliwiły opracowanie wielu prezentacji na potrzeby spotkań naukowych, a także wersji wstępnych publikacji przekazywanych do czasopism naukowych. Ustalenia, które ma przynieść zakończenie projektu, powinny rzucić światło na zagadkę, jaką jest istnienie neutronów halo w tak znacznych odległościach od centralnej części jądra.

Słowa kluczowe

Cząstka, jądra atomowe, nadmiarowe neutrony, neutrony, protony, siły atomowe, odpychanie elektrostatyczne, beryl-14, hel-8, halo neutronowe, główna część jądra atomowy, fizyka jądrowa, izotop

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania