Протягом кількох десятиліть у ядерній фізиці залишалося невирішеним питання: чому деякі атомні ядра під час радіоактивного розпаду випромінюють значно більше низькоенергетичних гамма-променів, ніж передбачали теоретичні розрахунки.
Це явище, відоме як посилення низькоенергетичного випромінювання, спостерігалося не в усіх ізотопах, і вчені не могли точно передбачити, де саме воно проявиться наступного разу.
Читайте також:
Квантова універсальність. Фізики вперше експериментально підтвердили фундаментальні теорії поля Масштабне дослідження, проведене під керівництвом фахівців Центру дослідження рідкісних ізотопів (FRIB) у співпраці з науковцями Ліверморської національної лабораторії імені Лоуренса (LLNL), нарешті дало вичерпну відповідь. Результати цієї роботи, оприлюднені в науковому журналі Nature, переконливо доводять, що за цей ефект відповідають особливі магнітні переходи безпосередньо всередині атомного ядра.
Щоб з’ясувати природу аномалії, дослідники виміряли характеристики гамма-променів, що утворюються під час розпаду радіоактивного ізотопу міді з подальшим перетворенням на цинк.
Високоточне обладнання FRIB дозволило розділити два різні стани розпаду та дослідити їх окремо.
У першому стані розпад супроводжувався електричним переходом, коли протони всередині ядра лише змінювали своє просторове положення. У другому випадку відбувався магнітний перехід — нейтрони та протони фактично переорієнтовували свої внутрішні магнітні моменти. Саме цей процес спричинив різке зростання гамма-випромінювання в низькоенергетичному діапазоні.
Це відкриття має суттєве значення для багатьох галузей науки й технологій. Отримані дані дозволять удосконалити фундаментальні ядерні моделі, що необхідно для точнішого моделювання реакцій у надрах зірок, під час вибухів наднових і злиття нейтронних зірок, де утворюються важкі хімічні елементи. Крім того, нові знання сприятимуть розвитку цивільної ядерної енергетики, вдосконаленню систем національної безпеки, ядерній криміналістиці та оцінці характеристик спеціальних матеріалів.
Читайте також:
Класична фізика безсила. Вчені зафіксували, як магнетар заломлює світло подібно до призми
