14:18 2024-02-13 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Instrument de observare a astronomiei utilizat pentru a descoperi structura internă a nucleelor ​​atomice

_ Instrument de observare a astronomiei folosit pentru a descoperi structura internă a nucleelor ​​atomice

Un grup de cercetători a folosit echipamente destinate inițial observației astronomice pentru a surprinde transformările din structura nucleară a nucleelor ​​atomice, relatează un nou studiu în Scientific Reports.

Un nucleu este format din protoni și neutroni. În natură există aproximativ 270 de nuclee stabile, dar acest număr ajunge la 3.000 dacă includeți nuclee instabile. Cercetările recente asupra nucleelor ​​instabile au scos la iveală fenomene neobservate în nucleele stabile, inclusiv anomalii ale nivelurilor de energie, dispariția numerelor magice și apariția unor noi numere magice.

Pentru a studia aceste modificări structurale, este important. pentru a determina stările cuantice, energia internă, spinul și paritatea stării. Metodele convenționale au fost limitate de dificultatea de a echilibra sensibilitatea și eficiența de detecție atunci când se analizează caracteristicile electromagnetice ale tranzițiilor.

Acum, cercetătorii au folosit camera lor Compton cu semiconductor multistrat pentru a capta polarizarea razelor gamma emise de nucleele atomice. . Aceasta dezvăluie structura internă a nucleelor ​​atomice.

Această metodă reduce semnificativ incertitudinile în determinarea spinului și a parității pentru stările cuantice din nucleele atomice rare, făcând posibilă capturarea transformărilor în structura nucleară.

Camera Compton include un senzor de imagine cu semiconductor de Telurura de Cadmiu (CdTe), care a fost conceput inițial pentru observarea astronomiei. Are o eficiență ridicată de detectare și o precizie precisă în determinarea poziției. Grupul de cercetare a folosit această cameră în experimente de spectroscopie nucleară cu controlul artificial atât a poziției, cât și a intensității emisiilor de raze gamma de la țintă, permițând o analiză detaliată a evenimentelor de împrăștiere și realizând o măsurătoare de polarizare extrem de sensibilă.

Cercetătorii au valorificat precizia de poziție a unui senzor de imagine de tip pixel și au folosit experimente cu accelerație la acceleratorul RIKEN Pelletron pentru a evalua performanța camerei. Fasciculele de protoni au fost îndreptate către o țintă de film subțire de fier, generând prima stare excitată a nucleelor ​​de 56Fe. Au fost măsurate razele gamma emise, dezvăluind o structură de vârf.

Echipa a reușit să extragă distribuția unghiului azimutal de împrăștiere. Sensibilitatea remarcabil de mare de a capta polarizarea razelor gamma a fost obținută cu o eficiență de detecție fiabilă. Această performanță este crucială pentru investigarea structurii nucleelor ​​radioactive rare.

Această cercetare ar putea deschide calea pentru o înțelegere mai profundă a principiilor fundamentale care stau la baza formării universului și a caracteristicilor materiei, inclusiv dezintegrarea. proces de numere magice în nuclee exotice, instabile.

Echipa de cercetare a inclus Institutul Kavli pentru Fizica și Matematica Universului (WPI-Kavli IPMU), profesorul Tadayuki Takahashi și student absolvent (la momentul cercetării) Yutaka Tsuzuki, împreună cu RIKEN Cluster for Pioneering Research Ueno Nuclear Spectroscopy Laboratory cercetătorii Shintaro Go și Hideki Ueno, RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science Cosmic Radiation Laboratory Hiroki Yoneda, Kyushu University Profesor asociat Yuichi Ichikawa și Ta Tokyo City University Nishikawa .

(Fluierul)

Inapoi