Przełomowe odkrycie w fizyce jądrowej - struktura jądra tytanu-48 zmienia się w zależności od odległości protonów i neutronów

Image

Źródło: tylkonauka

Naukowcy z Uniwersytetu w Osace dokonali przełomowego odkrycia, które rzuca nowe światło na strukturę jądra atomu tytanu. Ich badania, opublikowane w czasopiśmie Physical Review C, pokazują, że struktura jądra tytanu-48 zmienia się w zależności od odległości protonów i neutronów od centrum jądra, podważając tradycyjne rozumienie struktury jądrowej.

 

 

Zespół badaczy porównał obliczenia teoretyczne z istniejącymi danymi eksperymentalnymi, aby określić, czy tytan-48, zawierający 22 protony i 26 neutronów, ma strukturę zgodną z modelem powłokowym czy strukturę klasterową alfa. Okazało się, że struktura tytanu-48 zmienia się z modelu powłokowego na strukturę klasterową alfa w zależności od odległości od centrum jądra.

 

Odkrycie to może mieć daleko idące konsekwencje dla naszego zrozumienia jądrowej fizyki. Profesor Wataru Horiuchi z Uniwersytetu w Osace podkreśla, że wyniki te mogą być kluczem do zrozumienia zjawisk zachodzących w ciężkich jądrach atomowych, w tym procesu rozpadu alfa, który stanowił zagadkę dla fizyków przez niemal 100 lat.

 

Badania zespołu z Osaki pokazują, że struktura jądra atomowego nie jest stała, ale zmienia się w zależności od odległości protonów i neutronów od centrum. To podważa tradycyjne modele powłokowe, sugerując, że w niektórych obszarach jądra tytanu-48 występuje struktura klasterowa alfa.

 

Cząstka alfa, składająca się z dwóch protonów i dwóch neutronów, jest odpowiednikiem jądra helu i jest emitowana w wyniku rozpadu alfa, co prowadzi do przekształcenia tytanu-48 w wapń-44. Naukowcy wykorzystali teorię reakcji jądrowych, aby obliczyć wpływ wysokoenergetycznych protonów i cząstek alfa zderzających się z tytanem-48. Protony wpływają na strukturę jądra w pobliżu jego powierzchni, podczas gdy cząstki alfa odzwierciedlają strukturę zewnętrznych obszarów jądra.

 

Odkrycie to może mieć szerokie implikacje dla przyszłych badań nad jądrową fizyką. Zrozumienie, jak struktura jądra atomowego zmienia się w zależności od odległości protonów i neutronów od centrum jądra, może pomóc w lepszym zrozumieniu nie tylko tytanu-48, ale także innych ciężkich jąder atomowych. To może również pomóc w rozwoju nowych teorii dotyczących rozpadu alfa i innych procesów jądrowych.

 

Dalsze badania będą koncentrować się na zrozumieniu, jak te zmiany strukturalne wpływają na właściwości jądra atomowego oraz jakie mają implikacje dla fizyki jądrowej jako całości. Zespół z Uniwersytetu w Osace planuje kontynuować swoje badania, aby lepiej zrozumieć, jakie czynniki wpływają na przejście z modelu powłokowego na strukturę klasterową alfa i jakie to może mieć konsekwencje dla innych izotopów i jąder atomowych.

 

Ocena: