Evoluzione delle proprietà elettromagnetiche nucleari per gli stati fondamentali 9/2+ degli isotopi 105–131In. a, b, I momenti di quadrupolo elettrico (a) e momenti di dipolo magnetico (b). La linea tratteggiata orizzontale indica il valore della singola particella (limite di Schmidt). I risultati sperimentali vengono confrontati con i calcoli teorici di ab initio VS-IMSRG e DFT. I valori sperimentali della letteratura per 105–127In sono stati presi dal rif. 7. L'evoluzione delle proprietà collettive di questi isotopi è illustrata nella parte inferiore della figura:a sinistra, la polarizzazione del quadrupolo si riduce gradualmente a un valore di singolo foro protonico a N = 82; a destra, i momenti di dipolo magnetico si avvicinano bruscamente al valore di un singolo buco protonico in un nucleo 132Sn a N = 82, poiché l'effetto dominante cambia dalla distribuzione della carica alla distribuzione di spin. Credito:Natura (2022). DOI:10.1038/s41586-022-04818-7
Un team internazionale di fisici ha sviluppato una nuova tecnica che consente ai ricercatori di studiare le interazioni tra i neutroni all'interno di un atomo. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Nature , il gruppo descrive la propria tecnica di misurazione della spettroscopia laser e come può essere utilizzata.
Sono passati quasi 100 anni da quando gli scienziati hanno scoperto che all'interno di ogni atomo ci sono i protoni, che danno agli atomi il loro numero atomico, così come i neutroni. E nonostante molti studi sulle particelle subatomiche, gli scienziati non sanno ancora che tipo di interazioni avvengono all'interno di un atomo. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno modificato le tecniche di misurazione della spettroscopia laser per studiare tali interazioni.
In questo nuovo lavoro, i ricercatori hanno iniziato osservando gli elementi con un numero magico - quelli che hanno protoni e neutroni altamente stabili - e hanno finito per usare l'indio-131, che ha un numero magico di neutroni, e anche un buco protonico, in cui un nuclide ha un protone in meno rispetto a un elemento numerico magico tradizionale. L'indio-131 è, purtroppo, anche notoriamente instabile, il che significa che esiste solo per un breve periodo prima di rompersi:tende a durare solo 0,28 secondi.
Pertanto, lo studio delle interazioni all'interno del suo nucleo richiedeva un metodo per dare una rapida occhiata. Il metodo che hanno sviluppato è chiamato spettroscopia di ionizzazione di risonanza; il loro dispositivo viene utilizzato per misurare gli spettri elettromagnetici prodotti durante le interazioni tra materia e radiazione elettromagnetica. Per costruire un sistema con il quale poter applicare il loro nuovo metodo, dovevano disporre di attrezzature speciali. Hanno trovato ciò di cui avevano bisogno presso la struttura in linea del separatore di massa isotopo del CERN.
I ricercatori osservano che la loro tecnica consente una sensibilità di rilevamento inferiore a 1.000 atomi al secondo, il che significa che potrebbe essere utilizzata anche con altri elementi di breve durata. Credono che possa essere utilizzato per creare mappe che mostrano come il nucleo di un dato atomo è tenuto insieme e il tipo di interazioni che si verificano al suo interno. Hanno in programma di approfondire il loro lavoro usando la loro tecnica per saperne di più sulla complessità degli isotopi di breve durata. + Esplora ulteriormente
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