Misformitaj nukleoj estas duoble magiaj. Sciencistoj trovis la mankantan mason de zirkonio-80

Sciencisto de la Nacia Superkondukta Ciklotrona Laboratorio (NSCL) kaj la Facility for Rare Isotope Beams (FRIB) ĉe Michigan State University solvis la misteron de la mankanta maso de zirkonio-80, misteron, kiun ili mem trovis. La eksperimentoj faritaj ĉe la NSCL montris, ke la kerno de Zirkonio-80enhavanta 40 protonojn kaj 40 neŭtronojn estas multe pli malpeza ol ĝi devus esti. La teoriuloj ĉe FRIB nun faris kalkulojn, kiuj donas respondojn al la demando, kio okazas al la mankanta maso.

La rilato inter teoriuloj kaj eksperimentaj fizikistoj estas kiel kunordigita danco, diras ĉefaŭtoro de la artikolo publikigita en Nature Physics, Alec Hamaker. Kelkfoje estas la teoriistoj kiuj gvidas la vojon kaj montras ion antaŭ eksperimenta malkovro, kaj foje estas la eksperimentantoj malkovras ion, kion la teoriuloj ne atendis, aldonas Ryan Ringle.

 Bildfonto: Vikipedio / fonto

La plej nova evoluo estas nur gusto de tio, kion sciencistoj tra la mondo povas atendi. Jam nun proponas la NSCL, la ĉefa loko en Usono por esplorado kun maloftaj Izotopoj, grandegaj ŝancoj por sciencistoj. Sed la FRIB, kiu estas planita malfermi venontjare, estos absolute unika. Sciencistoj el la tuta mondo povos fari izotopojn kiuj ne haveblas aliloke. Instalaĵoj kiel la FRIB ne nur pligrandigas nian scion pri la universo, sed ankaŭ ebligas al ni plibonigi kontraŭkancero-traktadojn, ekzemple. Ringle klarigas ke la FRIB ebligos antaŭe nealireblan esploradon kaj ke la instalaĵo disponigos novajn eltrovaĵojn dum multaj jardekoj por veni.

Sed ni revenu al nia 80Zr. Ĝi estis farita ĉe la NSCL, kaj la kapabloj de la instalaĵo permesis al sciencistoj mezuri ĝian mason kun senprecedenca precizeco. La maso de ĉi tiu elemento estis mezurita antaŭe, sed neniam tiel precize. Kaj ĉi tiuj precizaj mezuradoj malkaŝis multajn interesajn aferojn. Ĉar se ni povas determini la mason tiel precize, ni efektive mezuras mason perditan. Ĉar la maso de atomkerno ne egalas al la sumo de la masoj de Protonoj kaj Neŭtronoj. Kelkaj el la mankanta maso manifestiĝas kiel energio tenanta la kernon kune, klarigas Ringle.

Ni ĉiuj memoras la faman ekvacion de Einstein E = mc ^ 2. Tio signifas nenion alian ol tio maso kaj energio estas ekvivalentaj, ili estas ekvivalentaj. Tamen, tio povas esti observita nur sub ekstremaj kondiĉoj kiel tiuj trovitaj en la atomkerno. Ĉar se estas pli da liga energio inter protonoj kaj neŭtronoj en la nukleo, se ili estas pli forte ligitaj unu al la alia, tiam mankas pli da maso. Kaj ĝuste tiel okazas kun la zirkonio-80-kerno, ĉar novaj eksperimentoj montris, ke la fortoj inter neŭtronoj kaj protonoj estas pli grandaj ol atendite. Kaj se jes, la teoriuloj devis trovi klarigon pri kial tio okazis.

Do ili ekzamenis la ekzistantajn teoriojn pri 80Zr. Ili diras, interalie, ke ĉi tiu kerno povus esti duobla magia kerno.
Antaŭaj eksperimentoj sugestis ke la Zirkonio 80-kerno similas rugbepilkon prefere ol pilkon. Laŭ la teoriistoj, ĉi tiu formo povus kontribui al la duobla "magio" de la kerno. Teoriuloj suspektis dum pli ol 30 jaroj, ke la zirkona 80-kerno estas misformita magia duobla kerno. La eksperimentantoj bezonis iom da tempo por pruvi tion. Kaj nun kiam ili havas pruvojn por subteni la teorion, la teoriuloj povas fari la sekvan paŝon, diras Hamaker.

La sciencistoj sopire atendas la komencon de FRIB kaj esperas lerni pli pri nekutimaj kernoj kiel ĉi tiu zirkonio-80 per ĉi tiu instalaĵo.

Por premi