Media Rzeszów
Odwiedziło nas:
AKTUALNOŚCI
Dziwy w dużych jądrach
Dodano: 03.02.15 14:46
Są wszechobecne. One tworzą otaczająca nas materię, przynajmniej 99,9 proc. jej masy. O czym mowa? O jądrach atomowych.
Dokładny i jednorodny opis zachodzących w nich zjawisk ma praktyczne zastosowania w medycynie nuklearnej m.in. obrazowaniu tkanek, diagnozowaniu chorób, terapiach antynowotworowych, w energetyce jądrowej, w wojsku, w badach kosmicznych (opisy gwiazd), w chemii kwantowej oraz w wybiegających w przyszłość pracach nad elektrowniami termojądrowymi.
Główną przeszkodą w tworzeniu spójnego opisu jąder atomowych jest złożoność oddziaływań między protonami i neutronami, zwłaszcza gdy jest ich bardzo dużo. Nasza wiedza o zachodzących wtedy procesach ma jeszcze wiele luk. Na jedną z nich natrafili naukowcy z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego – FUW), pracujący wspólnie z badaczami z Finlandii i Szwecji.
Odkryli oni, że pojedyncze protony lub neutrony w jądrach atomowych zachowują się inaczej, niż przewidują współczesne modele. Trzeba zmienić istniejący od kilkudziesięciu lat opis funkcjonowania dużych jąder atomowych.
- Mamy bardzo, bardzo ciekawy rezultat badań
– skomentował prof. Jacek Dobaczewski z Instytutu Fizyki Teoretycznej FUW – fizyka dużych jąder atomowych, działa jednak nieco inaczej niż dotychczas wszyscy sądziliśmy. Ściślej mówiąc model tzw pola uśrednionego nie w pełni odpowiada rzeczywistości. Czegoś w nim nie uwzględniamy. Ciekawe, czego?
– Protony i neutrony w jądrach atomowych są bardzo blisko siebie. Każdy z nich porusza się w polu, które sam także aktywnie kształtuje – wyjaśnia inny współautor publikacji, dr Dimitar Tarpanov (FUW).
Badaczy szczególnie interesowały tzw. jądro atomowe prawie podwójnie magiczne, a więc takie w którym jedna powłoka jest całkowicie zapełniona protonami lub neutronami., a na kolejnej znajduje się tylko jeden z nich. Zasadnicze pytanie jakie stawiali sobie uczeni brzmiało: pod wpływem jakich oddziaływań będzie się poruszała samotna cząstka.
Do tej pory uważano są to m.in. wibracje protonów i neutronów wywołane efektami kwantowymi. Mogły one nawet zmienić kształt jąder: spłaszczać je lub nadawać im kształt gruszkowaty, co pociągało za sobą zmiany pola w jakim porusza się pojedynczy proton lub neutron w najbardziej zewnętrznej powłoce jądra atomowego. Teraz wiemy, że efekty kwantowe i związane z nimi wibracje mają znacznie mniejszy niż sądzono wpływ na ruch pojedynczej cząstki w powłoce jądra. A co zatem ma? Oto kolejny problem badawczy.
Wyniki prac zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie fizycznym „Physical Review Letters” Badania sfinansowano ze środków europejskiego projektu ENSAR, polskiego Narodowego Centrum Nauki, fińskiego programu akademickiego FIDIPRO i Bułgarskiego Funduszu Naukowego.
Naukowcy wykorzystali dane eksperymentalne dostępne dla m.in. podwójnie magicznych jąder tlenu 16O, wapnia 40Ca i 48Ca, niklu 56Ni, cyny 132Sn oraz ołowiu 208Pb, a także dla jąder prawie podwójnie magicznych, takich jak 207Pb i 209Pb.
Źródło: PAP – Nauka w Polsce
Zobacz również:
