Rekordný objav fínskych vedcov: Toto je jadro atómu s najnižším polčasom rozpadu
V náročnom experimente sa dozvedeli viac o správaní protónov a neutrónov.
Fyzici z Fínska vytvorili jadro atómu, ktoré má tvar tekvice a najmenší priamo meraný polčas rozpadu spomedzi všetkých protónových žiaričov v ich najnižšom energetickom stave. Ide o jadro lutécia-149, ktoré zároveň získalo titul najdeformovanejšieho zo všetkých protónových žiaričov, píše portál Physics World.
Štúdie rádioaktívneho rozpadu vedcov učia o tom, ako sa protóny a neutróny spájajú dokopy vytvárajúc väčšie jadrá atómov. Konkrétne sa vedci zamerali na štúdium rozpadu typu alfa – žiarenie jadra prvku helium-4. Štúdia rozpadu alfa je ale problematická, pretože vedci musia pochopiť to, prečo alfa častice vznikajú v jadrách atómov a prečo sú vyžiarené.
Existuje ale vzácnejší typ žiarenia, ktorým je v tomto prípade protónová emisia. Ide o proces, ktorý zahŕňa len jeden nukleón (pozn. redakcie: Nukleón je spoločné označenie pre protóny a neutróny, ktoré tvoria jadro atómu). Tým pádom je oveľa jednoduchšie pre vedcov nazrieť do jadra atómu a pozorovať, čo sa vo vnútri deje. Po prvýkrát tento dej pozorovaný v 70. rokoch minulého storočia, no až v roku 1982 po prvýkrát pozorovali protónovú emisiu v jadre nachádzajúcom sa v najnižšom energetickom bode. V tomto roku pozorovali proces pri lutéciu-151, ktorého jadro malo najväčšiu zaznamenanú deformáciu. Nešlo teda o perfektnú guľu, pretože jej póly sú sploštené.
Prekonaný rekord
Tentokrát sa autorom novej štúdie podarilo objaviť jadro atómu, ktoré je deformované ešte o niečo viac. Ide o jadro Lutécia-149, ktoré má 71 protónov a 78 neutrónov. Počas experimentu vedci pozorovali, ako sa prvok rozpadol na ytterbium-148. Počas experimentu vedci dokázali zaznamenať 14 prípadov rýchleho rozpadu, čo zodpovedalo polčasu 450 nanosekúnd pre lutécium-149.
Zaznamenané protóny mali energiu 1.9 MeV (pozn. redakcie: Megaelektrón voltov). Táto hodnota je jasným dôkazom, že lutécium-149 má najvyššiu základnú energiu akú vedci zaznamenali. Svoje výsledky následne porovnali s niekoľkými teoretickými modelmi. Ich úlohou je predpovedať základnú energiu, najnižší energetický stav, v akom sa jadro atómu nachádza. Porovnávaním dospeli k názoru, že modely podceňujú energiu, ktorá vzniká protónovým rozpadom.
Neprehliadnite
Vedci na záver svojej štúdie naznačujú, že extrémna deformácia lutécia-149 môže byť v ďalších štúdiách dôslednejšie preskúmaná. Navrhujú pozorovať gama lúče, ktoré jadro tohto prvku vyžaruje. Zároveň si ale uvedomujú technické limitácie a jedným dychom dodávajú, že to bude pravdepodobne veľmi náročné. Čo sa ale týka náročných experimentov, pri jednom vedci nekončia. V ďalších krokoch navrhujú aj vytvorenie a štúdiu lutécia-148. To by malo mať ešte dlhšiu životnosť ako lutécium-149. Opäť však pôjde o mimoriadne náročný pokus. Ak sa im ale vydarí, vedci získajú cenné informácie o tom, ako fungujú jadrá atómov.
Komentáre