Наука

Через 80 років вчені зрозуміли, як атомні ядра починають обертатися після поділу

Велика міжнародна група дослідників довела, що уламки матеріалів розщеплених ядер атомів починають обертатися після того, як вони розщеплюються під час ділення. Вчені описали свої експерименти, які одного разу зможуть повністю пояснити, чому такі фрагменти взагалі починають обертатися.

Photo by HalGatewood.com on Unsplash

Попередні дослідження показали, що атомні ядра з великою кількістю протонів і нейтронів нестабільні. Таким чином, вони схильні до розщеплення, відомому як ядерний розподіл. Попередні результати говорили, що після розщеплення фрагменти атомних ядер починають обертатися, коли вони викидаються з центру. Чому вони починають обертатися – залишається загадкою відтоді, як понад 80 років тому було виявлено ядерний розподіл.

Намагаючись зрозуміти, чому фрагменти починають обертатися, фізики більше дізналися про процес розщеплення. Вони виявили, наприклад, що безпосередньо перед розщепленням ядро подовжується і утворює шийку – шийка подовжується далі, а потім, зрештою, відбувається розщеплення.

Після того, як розщеплення було виявлено, фізики почали теоретизувати, чому утворюється шийка, яка призводить до розщеплення ядра. Крім того, вони почали шукати відповіді на запитання: чи почалося обертання фрагментів до або після розриву. В рамках цієї нової спроби дослідники провели експерименти, які показали, що обертання починається після розриву.

Робота включала вивчення уламків, що утворилися в результаті поділу декількох типів нестабільних елементів, таких як уран-238 і торій-232. В рамках свого дослідження вони уважно вивчили гамма-промені, що виділяються після поділу.

Вчені помітили, що ці промені передають інформацію про обертання досліджуваних фрагментів. Крім того, вони очікували, що якщо обертання, яке виникло в результаті поділу, відбудеться до розриву, то всі уламки в даній області майже напевно матимуть однаковий спін, але протилежні одне одному. Але вони виявили, що це не так. Замість цього всі їх обертання були повністю незалежні один від одного. Це відкриття переконливо свідчить про те, що обертання починається після розриву.

Дослідники також припускають, що в міру того, як ядро подовжується і розщеплюється, утворенні залишки можуть нагадувати сльозу. Вони припускають, що такі фрагменти потім будуть рухатися, зменшуючи свою форму поверхні (як бульбашки), і при цьому виділяти енергію, яка змушує їх почати обертатися.

Натхнення: hightech.fm

Back to top button