Fysikere bestemmer dripline for fluor- og neonisotoper

Et internationalt team af fysikere med BigRIPS -eksperimentet, der finder sted på RIKENs radioaktive isotopstrålefabrik i Japan, har bestemt dryplinen for fluor- og neonisotoper. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , forskerne beskriver, hvordan de fandt driplinerne, og hvor deres forskning er på vej videre.

Et af målene med fysikforskning er at opdage nogle af naturens grænser - i denne nye indsats, forskerne søgte efter at bestemme, hvor mange neutroner der kunne føjes til en kerne, før de holder op med at klæbe til hinanden, fører til at dryppe ud. En sådan grænse er kendt som driplinen. Tidligere forskere har allerede fundet driplinen for en række elementer - alle otte af de letteste af dem, for eksempel. At gøre det for de tungere elementer har været udfordrende. I denne nye indsats, forskerne søgte at finde driplinen for fluor, natrium og neon. Tidligere forskning har vist, at tilføjelse af neutroner til en kerne øger dets atomnummer, når maksimum findes - men der er undtagelser. Dryplinerne til isotoper såsom nitrogen-23, carbon-22 og oxygen-24 er alle 16 neutroner, for eksempel.

For at finde driplinen til målelementerne, forskerne fokuserede bjælker af calcium-48 ioner på berylliumatomer, resulterer i fragmentering og oprettelse af små kerner. De studerede fragmenterne ved hjælp af BigRIPs store acceptfragmentseparator-en totrinsproces, hvorved en primærstråle først konverteres til radioaktive ionstråler af en uranstråle. Det blev efterfulgt af et mærkningstrin, hvor en sekundær stråle blev mærket ved hjælp af de radioaktive ioner nedstrøms.

Forskerne rapporterer, at de ikke kunne finde tegn på neon-36, neon-35, fluor-33 eller fluor-32. De hævder, at dette viste beviser for, at fluor-31 og neon-34 begge er dripline-isotoper. De rapporterer, at de også ledte efter natrium-38 og 39 og fandt et tilfælde af natrium-39, men ingen natrium-38-de tyder på, at dette sandsynligvis indikerer, at driplinen for natriumisotoper er over 28 neutroner.

Forskerne bemærker, at i 2022, en ny facilitet åbner på Michigan State University med mere intense stråler, give forskere en chance for at opdage driplinen for natrium og derefter fortsætte med at arbejde langs det periodiske system for at løse de næste i rækken - startende med magnesium.

© 2019 Science X Network