 |
|
Прибор для раскрытия внутренней структуры атомных ядер
|
| Группа исследователей использовала оборудование, изначально предназначенное для астрономических наблюдений, для фиксации преобразований в ядерной структуре атомных ядер, сообщается в новом исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports. Ядро состоит из протонов и нейтронов. В природе существует около 270 стабильных ядер, но это число возрастает до 3000, если включить нестабильные ядра. Недавние исследования нестабильных ядер выявили явления, не наблюдаемые в стабильных ядрах, включая аномалии энергетических уровней, исчезновение магических чисел и появление новых магических чисел. Для изучения этих структурных изменений важно определить квантовые состояния, внутреннюю энергию, спин и четность состояния. Обычные методы были ограничены сложностью балансировки чувствительности и эффективности обнаружения при анализе электромагнитных характеристик переходов. |
|
| Теперь исследователи использовали свою многослойную полупроводниковую камеру Комптона для регистрации поляризации гамма-лучей, испускаемых атомными ядрами. Это раскрывает внутреннюю структуру атомных ядер. Этот метод значительно снижает неопределенности в определении спина и четности квантовых состояний в редких атомных ядрах, позволяя фиксировать преобразования в структуре ядра. Камера Комптона включает в себя полупроводниковый датчик изображения из теллурида кадмия (CdTe), который изначально был разработан для астрономических наблюдений. Он обладает высокой эффективностью обнаружения и точностью определения положения. Исследовательская группа использовала эту камеру в экспериментах по ядерной спектроскопии с искусственным контролем положения и интенсивности излучения гамма-лучей от мишени, что позволило провести подробный анализ событий рассеяния и реализовать высокочувствительное измерение поляризации. |
| Исследователи извлекли выгоду из точности позиционирования датчика изображения пиксельного типа и использовали эксперименты с ускорителем RIKEN Pelletron для оценки производительности камеры. Пучки протонов направлялись на мишень из тонкой железной пленки, создавая первое возбужденное состояние ядер 56Fe. Испускаемые гамма-лучи были измерены и выявили пиковую структуру. Команде удалось извлечь распределение угла азимута рассеяния. Удивительно высокая чувствительность к улавливанию поляризации гамма-лучей была достигнута при надежной эффективности обнаружения. Эта производительность имеет решающее значение для исследования структуры редких радиоактивных ядер. Это исследование может проложить путь к более глубокому пониманию фундаментальных принципов, лежащих в основе формирования Вселенной, и характеристик материи, включая процесс распада магических чисел в экзотических нестабильных ядрах. |
| Источник |
