Για πρώτη φορά μετά από σχεδόν 30 χρόνια, μετρήθηκε ο βαρύτερος πυρήνας που διασπάται μέσω εκπομπής πρωτονίων. Η προηγούμενη παρόμοια ανακάλυψη επιτεύχθηκε το 1996.
Η ραδιενεργός διάσπαση
Η ραδιενεργός διάσπαση των ατομικών πυρήνων αποτελεί έναν από τους ακρογωνιαίους λίθους της πυρηνικής φυσικής από την αρχή της πυρηνικής έρευνας. Τώρα, ο βαρύτερος πυρήνας που διασπάται μέσω εκπομπής πρωτονίων μετρήθηκε στο Εργαστήριο Επιταχυντών του Πανεπιστημίου της Γυβάσκυλα στη Φινλανδία. Το ερευνητικό άρθρο γράφτηκε στο πλαίσιο μιας διεθνούς ερευνητικής συνεργασίας στην οποία συμμετείχαν ειδικοί στη θεωρητική πυρηνική φυσική και δημοσιεύθηκε στο Nature Communications στις 29 Μαΐου 2025.
«Η εκπομπή πρωτονίων είναι μια σπάνια μορφή ραδιενεργού διάσπασης, στην οποία ο πυρήνας εκπέμπει ένα πρωτόνιο για να κάνει ένα βήμα προς τη σταθερότητα», λέει η Διδακτορική Ερευνήτρια Χέννα Κόκκονεν από το Πανεπιστήμιο της Γυβάσκυλα.
Η μελέτη εξωτικών πυρήνων είναι δύσκολη, αλλά όχι αδύνατη.
Ο νέος πυρήνας είναι μέχρι στιγμής το ελαφρύτερο γνωστό ισότοπο της αστατίνης, 188At, που αποτελείται από 85 πρωτόνια και 103 νετρόνια. Οι εξωτικοί πυρήνες αυτού του είδους είναι εξαιρετικά δύσκολο να μελετηθούν λόγω της σύντομης διάρκειας ζωής τους και των χαμηλών διατομών παραγωγής, επομένως απαιτούνται ακριβείς τεχνικές.
«Ο πυρήνας παρήχθη σε μια αντίδραση σύντηξης-εξάτμισης ακτινοβολώντας φυσικό στόχο αργύρου με δέσμη ιόντων 84Sr», λέει ο ερευνητής της Ακαδημίας Kalle Auranen από το Πανεπιστήμιο της Jyväskylä. «Το νέο ισότοπο ταυτοποιήθηκε χρησιμοποιώντας τη διάταξη ανιχνευτή του διαχωριστή ανάκρουσης RITU».
Νέα ευρήματα σε βαρείς πυρήνες
Εκτός από τα πειραματικά αποτελέσματα, η μελέτη επέκτεινε ένα θεωρητικό μοντέλο για να ερμηνεύσει τα μετρούμενα δεδομένα. Μέσω του μοντέλου, ο πυρήνας μπορεί να ερμηνευτεί ως έντονα προλατός, δηλαδή «σε σχήμα καρπουζιού».
«Οι ιδιότητες του πυρήνα υποδηλώνουν μια αλλαγή τάσης στην ενέργεια σύνδεσης του πρωτονίου σθένους», λέει ο Kokkonen. «Αυτό πιθανώς εξηγείται από μια αλληλεπίδραση άνευ προηγουμένου σε βαρείς πυρήνες».
Η μελέτη αποτελεί μέρος της διδακτορικής διατριβής της Kokkonen, στην οποία ανακάλυψε έναν νέο τύπο ατομικού πυρήνα, τον 190-αστατίνη. Το άρθρο της διατριβής δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Physical Review C το 2023.
Οι ανακαλύψεις ισοτόπων είναι σπάνιες παγκοσμίως και αυτή είναι η δεύτερη φορά που έχω την ευκαιρία να συμμετάσχω στη δημιουργία ιστορίας», λέει η Kokkonen. «Κάθε πείραμα είναι απαιτητικό και είναι υπέροχο να κάνεις έρευνα που βελτιώνει την κατανόηση των ορίων της ύλης και της δομής των ατομικών πυρήνων».
www.worldenergynews.gr
