Bilim

Atomun Sırlarını Kırmak.. Fizikçiler Nükleer Temel Durumun Moleküler Yapısını Keşfediyor

Modern Fizik Enstitüsü’nün çığır açan araştırması, atom çekirdeğinin temel durumundaki moleküler tipteki yapıları ortaya çıkararak onlarca yıllık bir hipotez için deneysel kanıtlar sağlıyor ve nükleer fizik araştırmalarında yeni yollar açıyor.

Modern Fizik Enstitüsü’ndeki bilim adamlarının yaptığı çok önemli bir çalışma, atom çekirdeğindeki moleküler tipteki yapıları ortaya çıkararak nükleer madde anlayışımızda devrim yarattı.

Çin Bilimler Akademisi’nin (CAS) Modern Fizik Enstitüsü’nden (IMP) bilim insanları, işbirlikçileriyle birlikte yakın zamanda atom çekirdeğinin temel durumunda moleküler tipte bir yapı keşfettiler. Çalışma, Physical Review Letters’da yayınlandı ve “Fizikte Öne Çıkanlar” makalesi olarak öne çıkarıldı.

Atom Çekirdeğini Anlamak

Proton ve nötronlardan oluşan bir kuantum çoklu cisim sistemi olan atom çekirdeği inanılmaz derecede küçüktür (bir atomun yalnızca on binde biri kadardır ), ancak bir atomun toplam kütlesinin %99,9’undan fazlasını barındırır. Nükleonlar arasındaki etkileşimler, küreselden deforme olmuş çekirdeklere ve hatta seyrek yüzey yoğunluğuna sahip nötron halelerine kadar değişen çeşitli ilgi çekici nükleer yapılar yaratır. Bu oluşumlar içerisinde küme yapılarının ortaya çıkması büyüleyici bir olgudur.

Küme Yapılarının Önemi

Küme yapıları atom çekirdeğinin temel durumunda nadiren görülür. Temel durum küme yapıları hakkındaki tartışmalar, teorik fizikçilerin, a-konjuge çekirdeklerdeki bağlanma enerjilerinin analizi yoluyla, berilyum gibi çekirdeklerin temel durumlarında a-molekül benzeri küme yapılarının olası varlığını öne sürdüğü 1938 yılına kadar izlenebilir. -8, karbon-12 ve oksijen-16. Ancak klasik kabuk modelinin tek parçacık tanımının popülerliği nedeniyle bu teorik hipotez doğrulanmadan kaldı.

Yeni Deneysel Yöntem

Ters kinematik nakavt reaksiyonunu içeren yeni bir deneysel yöntem kullanarak, IMP’den bilim adamları ve işbirlikçileri, nötron açısından zengin bir çekirdek olan berilyum-10’un temel durumunda moleküler tipte bir yapının varlığını doğruladılar.

Deney, Japonya’daki RIKEN Nishina Merkezi’ndeki Radyoaktif İzotop Işın Fabrikasında (RIBF) gerçekleştirildi. Deneyde, ışık hızının yarısı kadar hızla hareket eden ikincil bir berilyum-10 ışını, 2 milimetre kalınlığındaki katı bir hidrojen hedefini bombaladı. Berilyum-10 çekirdeklerine bağlı a-kümeleri protonlar tarafından devre dışı bırakıldı (artık çekirdeğe neredeyse hiç momentum aktarılmadı), böylece berilyum-10’un temel durumundaki küme yapısı hakkındaki bilgiler korundu.

Uzun Süreli Varsayımları Doğrulamak

Deneysel sonuçlar, nakavt reaksiyonlarının deneysel kesitleri ile mikroskobik modeller altındaki teorik tahminler arasında dikkate değer bir uyum olduğunu gösterdi. Bu doğrulama, berilyum-10’un temel durumunun moleküler durum yapısına ilişkin uzun süredir devam eden hipotezi desteklemekte olup, çekirdek eksenine dik olarak dönen iki değerlik nötronlu bir α-α dambıl şeklinde çekirdeğin oluşumunu önermektedir.

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu