С помощью изотопа астат-188 ученые обнаружили новый тип распада атомных ядер

Представьте ядро атома, освобождающееся от протона, как скалолаз, сбрасывающий лишний груз над бездной.
В первый раз за тридцать лет учёным удалось измерить характеристики распадающегося ядра с максимальной массой, испускающего протон. Предыдущий подобный случай был зафиксирован в 1996 году.
Теория радиоактивного распада ядер фундаментальная концепция ядерной физики с самых ранних этапов. Новейший эксперимент, проведенный в ускорительной лаборатории Университета Ювяскюля в Финляндии, зафиксировал ядро с рекордной массой, которое избавляется от протона, стремясь к большей стабильности.
Результаты исследования опубликовались авторами в журнале Nature Communications.
"Этот вид распада встречается достаточно редко, поясняет аспирантка Хенна Кокконен. Представьте ядро как переполненный чемодан, избавляющийся от ненужного, чтобы не взорваться".
Новый изотоп, астат-188 (содержащий 85 протонов и 103 нейтрона), самый легкий из известных изотопов астата. Подобные экзотические ядра обладают очень коротким временем жизни, измеряемым долями секунды, и образуются в малых количествах, что требует высокой точности при их изучении.
Для получения астата-188 ученые использовали метод бомбардировки серебра ионами стронция-84, а затем улавливали его с помощью детектора-сепаратора RITU.
Однако наиболее важным является не открытие нового изотопа, а то, что оно ставит под сомнение существующие представления о форме тяжелых ядер.
Согласно теоретической модели, это ядро имеет форму удлиненного эллипсоида. Его свойства указывают на необычное поведение протонов, ранее не наблюдаемое у тяжелых элементов.
Данное исследование продолжает работу Кокконен, начатую в ее магистерской диссертации, где она открыла астат-190.
"Подобные открытия случаются очень редко, говорит она. Осознание того, что твоя работа может изменить учебники по физике, приносит невероятное удовлетворение".
Полезность исследования:
Расширение границ известной карты ядер, где каждый новый изотоп уточняет границы "островов стабильности", что помогает прогнозировать свойства еще неоткрытых элементов.
Проверка существующих теорий: обнаруженные аномалии в поведении протонов могут указывать на неполноту современных моделей ядерных сил.
Прикладной аспект: методы, разработанные для таких экспериментов, применяются в медицине, например, в лучевой терапии.
Несмотря на впечатляющие результаты, выводы о "тенденции изменения энергии" пока основаны на единичном случае. Для подтверждения гипотезы необходимо обнаружить аналогичные изотопы у соседних элементов (полония, франция). Без этого преждевременно говорить об открытии нового физического эффекта.
Ранее ученые обнаружили новые атомные структуры в металлических стеклах, сообщает innovanews.