Os cientistas quebram as regras nucleares “com uma explosão de três proton”! | Ciências

Em um novo desempenho científico, uma equipe internacional de físicos nucleares conseguiu monitorar o raro análogo de alumínio-20 pela primeira vez, que se decompõe com a emissão de 3 prótons em duas fases.

Essa descoberta abre uma nova janela para entender a estrutura nuclear na estabilidade máxima da matéria e qualifica os cientistas para uma jornada mais profunda no mundo estranho dos núcleos que vive por um curto período de tempo do que um jiffy, mas leva chaves para entender as leis básicas que governam o universo.

Shaw Xiaodong, professor associado do Modern Physics Institute da Academia Chinesa de Ciências, disse o principal autor Estudar Publicado nas “ninhadas de revisão vizica”, em uma declaração de que a Al -Jazeera Net obteve uma cópia de: “Esta pesquisa aprimora nossa compreensão do fenômeno da emissão de prótons e apresenta novas visões sobre a estrutura dos núcleos e os mecanismos de sua desintegração”.

Uma jornada para as deficiências da tabela periódica

Aprendemos nas escolas jovens que o material consiste em átomos, e este último consiste em partículas mais precisas, que são elétrons que pegam uma órbita ao redor do núcleo do milho, e esse núcleo contém dois componentes, prótons e nêutrons.

O elemento é definido como o número de prótons em seu núcleo, e esse número é conhecido como número atômico. Cada elemento possui um número atômico exclusivo que não muda. Por exemplo, todos os átomos de oxigênio têm 8 prótons, enquanto todos os átomos de carbono têm 6 prótons.

Quanto à contraparte, é uma das formas do elemento químico. Os isótopos são caracterizados pelo mesmo número de prótons porque são o mesmo elemento, mas diferem no número de nêutrons no núcleo.

Essa diferença no número de nêutrons leva a uma diferença na massa atômica da contraparte, mas as propriedades químicas permanecem amplamente semelhantes porque depende principalmente do número de elétrons que equivalem ao número de prótons no milho equivalente.

Para converter um elemento para outro, o número de prótons deve ser alterado no núcleo do milho. Isso ocorre naturalmente na degradação da radiação, à medida que os átomos instáveis se transformam em outros elementos por emissão de partículas.

O assunto pode ser alcançado artificialmente, bombardeando partículas em reatores nucleares, por exemplo, a conversão de chumbo em ouro, que era um sonho antigo dos laços.

Ele também pode ser convertido em outra contraparte para o mesmo elemento alterando o número de nêutrons no núcleo.

No laboratório alemão de íons pesados, os cientistas forneceram partículas fortes capazes de gerar pacotes nucleares de alta energia e um minuto para bombardear átomos de magnésio-20 nos átomos Declaração Oficial da Academia Chinesa de Ciência.

Segundo o estudo, esse ambiente avançado é necessário para produzir isótopos muito raros que não podem ser obtidos na natureza ou em laboratórios regulares.

Utilizando detectores de alta resolução, os pesquisadores permitem rastrear todas as partículas resultantes da desintegração do núcleo durante o rápido bombardeio, o que permitiu a definição das novas propriedades isotópicas com precisão sem precedentes.

As medidas revelaram que o núcleo de núcleo-20 de alumínio é muito instável, pois se desintegra com a emissão de 3 prótons consecutivos através de um mecanismo complexo conhecido como desintegração seqüencial.

Esse comportamento raro faz do alumínio -20 um exemplo único das estruturas nucleares máximas que podem ser encontradas na natureza, exceto por períodos muito curtos de tempo.

Desafiar modelos teóricos

As teorias tradicionais dizem que os núcleos que têm o mesmo número de massa (a soma de prótons e nêutrons) devem ser semelhantes em suas propriedades, mesmo que a distribuição de prótons e nêutrons seja diferente. Esses núcleos são chamados núcleos espelhados.

Mas o novo estudo provou que o núcleo de alumínio não segue essa semelhança com seu colega de espelhos de nitrogênio-20.

O núcleo de alumínio-20 contém 13 prótons e 7 nêutrons, e o núcleo de nitrogênio-20 contém 7 prótons e 13 nêutrons.

Ambos possuem o número 20 de massa, mas a análise mostrou que a condição do solo (menor energia estável) para o alumínio -20 tem um torque significativamente diferente do nitrogênio -20

Essa grande diferença é a evidência da refração do análogo dos isótopos, que é um fenômeno fundamental para entender as forças nucleares quando os núcleos se tornam altamente ricos em prótons, como o alumínio-20 em comparação com sua contrapartida espelhada de nitrogênio-20.

O estudo também mostrou que o estado fundamental do alumínio-20 se decompõe primeiro com a emissão de um próton para formar o núcleo de magnésio-19, que por sua vez se decompõe com a liberação de dois próton adicionais, que é conhecida como sequência “1 próton-2 de próton-2”. Esse fenômeno representa o primeiro monitoramento direto da “atividade radioativa secundária para o próton”, resultante da primeira desintegração da proteína única.

Os cientistas também identificaram a capacidade de desintegração energética com 3 prótons para cerca de 1,93 megabyte elétron, que é um valor muito menor do que os cálculos teóricos tradicionais com base na correspondência da tesalização.

Os pesquisadores também mediram a massa real do núcleo e descobriram que não são consistentes com as estimativas existentes, o que impõe à estrutura nuclear modela uma revisão precisa para incluir novos efeitos que afetam os níveis de energia dos núcleos instáveis.

Isso mostra que os atuais modelos de estrutura nuclear precisam de modificação para incluir novos efeitos que explicam o comportamento do núcleo instável.

Xiaodong Comentários sobre a importância dos resultados: “Este estudo contribui para expandir nossa compreensão dos fenômenos da emissão de prótons e também fornece novas visões sobre a estrutura dos núcleos e os mecanismos de sua desintegração fora da linha dos prótons”.

Física de núcleos exóticos

O experimento se baseou em sistemas de detecção avançada que permitem a reconstrução dos caminhos precisos das partículas emitidas, o que permitiu a identificação da capacidade de desintegração tripla dos prótons, dos baixos níveis de energia no núcleo e do mecanismo de emissão retórica dos prótons.

O efeito da descoberta não se limita apenas a um estudo do alumínio-20, mas também se estende à reavaliação dos limites da estabilidade rica dos núcleos.

Esta não é a primeira vez que quebrar os análogos dos isótopos, mas se quebrar os análogos dos isótopos for um fenômeno comum nessa área distante do mapa dos elementos, isso significa que o número de isótopos não descobertos pode ser maior que o esperado.

Modelos teóricos tradicionais também podem precisar introduzir efeitos adicionais para entender o comportamento desse núcleo, e os limites da estabilidade nuclear podem se estender a áreas além do que as contas correntes indicam.

Os dados também prevêem que o análogo adjacente de Semeon-21 pode ser emitido por 4 prótons ao mesmo tempo, o que abre a porta para estudos mais ambiciosos em um futuro próximo.