Forskere løser en længe omdiskuteret anomali i, hvordan kerner spinder

Et internationalt hold af videnskabsmænd ledet af universitetet i Basel har endelig løst det langvarige mysterium om kerners unormale adfærd. Forskerholdet, som omfattede forskere fra RIKEN Nishina Center i Japan, University of Tokyo, Paul Scherrer Institute i Schweiz og TRIUMF i Canada, har med succes beskrevet dette usædvanlige fænomen ved hjælp af avancerede teoretiske beregninger.

Den unormale adfærd relaterer sig til den måde, atomkerner spinder på. Denne grundlæggende egenskab ved kerner, kendt som nuklear spin, afhænger af antallet af protoner og neutroner i kernen. Ifølge skalmodellen af ​​kernen skal spindet af en lige-lige kerne - det vil sige en med et lige antal protoner og neutroner - altid være nul.

Eksperimenter udført i 1960'erne afslørede imidlertid en håndfuld stabile lige-lige kerner med et spin, som ikke var nul, hvilket udfordrede forudsigelserne af skalmodellen. Denne uoverensstemmelse har været uforklarlig i årtier og foranlediget adskillige teoretiske undersøgelser.

I denne banebrydende forskning udførte forskerne højpræcisionsberegninger baseret på state-of-the-art nuklear teori og computermodellering. De simulerede kernernes indre struktur og egenskaber, herunder deres energiniveauer, bølgefunktioner og magnetiske momenter, for at få indsigt i den unormale adfærd.

Deres resultater bekræftede eksistensen af ​​disse stabile lige-selv kerner med ikke-nul spin. Holdet observerede, at når disse kerner er placeret i et magnetfelt, oplever protonerne og neutronerne inde i kernen forskellige magnetiske kræfter på grund af deres forskellige ladninger. Denne forskel fører til en opsplitning af energiniveauer, hvilket resulterer i et spin ikke-nul for disse særlige kerner.

Denne opdagelse giver en dybere forståelse af den grundlæggende adfærd af atomkerner og giver en løsning på et mangeårigt puslespil inden for kernefysik. Holdets detaljerede resultater, offentliggjort i tidsskriftet *Physical Review Letters*, baner vejen for yderligere udforskning af eksotiske fænomener og stoffets natur på atomniveau.