Yüzyıllık Nükleer Bilmece: Titanyum-48’in Sırları
Yeni bir araştırmanın titanyum-48’in çekirdeğindeki yapısal değişiklikleri ortaya çıkarmasıyla 100 yıllık bir fizik gizemi çözülmeye yakın olabilir.
Etrafımızdaki dünya çıplak gözle görülemeyen parçacıklardan oluşuyor, ancak fizikçiler bu gizemli aleme dair içgörüler kazanmaya devam ediyor. Osaka Metropolitan Üniversitesi (OMÜ) bilim insanları tarafından Physical Review C dergisinde yayımlanan bulgular, bir atomun çekirdek yapısının proton ve nötronların çekirdeğin merkezinden uzaklığına bağlı olarak değişebileceğini gösteriyor.
OMÜ yüksek lisans öğrencisi Maito Okada, Doçent Wataru Horiuchi ve Fen Bilimleri Enstitüsü’nden Profesör Naoyuki Itagaki, 22 proton ve 26 nötrona sahip en yaygın titanyum izotopu olan titanyum-48’in bir kabuk modeli yapısına mı yoksa bir α-kümesi (alfa kümesi) yapısına mı sahip olduğunu belirlemek için teorik modeller kullanılarak yapılan hesaplamaları mevcut deneysel verilerle karşılaştırdı.
Titanyum-48’in nükleer yapısı, çekirdeğin merkezinden uzaklığa bağlı olarak kabuk modeli bir yapıdan α-kümesi bir yapıya dönüşür. Kredi: Osaka Metropolitan Üniversitesi.
Alfa Kümeleri ve Nükleer Asimetri
Kabuk modelleri simetrik iken, α-kümesi yapılarının çekirdeğin dış bölgesinde bir alfa parçacığına sahip olduğu ve asimetrik bir konfigürasyon oluşturduğu düşünülmektedir. Bir α-parçacığı 2 proton ve 2 nötronlu helyum ile aynıdır. Alfa bozunmasında bu parçacık yayılır; örneğin, titanyum-48 böyle bir bozunma meydana gelirse kalsiyum-44 olur.
OMU ekibi, yüksek enerjiyle hızlandırılmış protonların ve α parçacıklarının titanyum-48 üzerindeki çarpışma etkisini hesapladı. Bu, protonların çekirdek üzerindeki etkisinin hedef çekirdeğin yüzeyine yakın yapıyı yansıttığı, α parçacıklarının çekirdek üzerindeki çarpışmasının ise dış bölgelerin yapısını yansıttığı nükleer reaksiyonlar teorisine dayanıyordu.
Zorlu Geleneksel Nükleer Teori
Sonuçlar, titanyum-48’in, çekirdeğin merkezinden uzaklığa bağlı olarak bir kabuk model yapısından bir α-küme yapısına dönüştüğünü göstermektedir.
Profesör Horiuchi, Gamow teorisine atıfta bulunarak heyecanla şöyle konuştu: “Bu sonuçlar nükleer yapıya ilişkin geleneksel anlayışı alt üst ediyor ve yaklaşık 100 yıldır çözülemeyen ağır çekirdeklerde meydana gelen α-bozunması sürecine dair ipuçları sağlaması beklenebilir.” nükleer bozunma. “Gelecekte, bu araştırma yoluyla elde edilen sonuçları, daha ağır çekirdeklerle ilgili sorunları çözme zorluğunu üstlenecek şekilde genişletmek istiyoruz.”
Kaynak: https://scitechdaily.com