Fysikere producerer verdens første neutronrige, radioaktive tantalioner

Et internationalt hold af videnskabsmænd har afsløret verdens første produktion af en renset stråle af neutronrig, radioaktive tantalioner. Denne udvikling kunne nu give mulighed for laboratoriebaserede eksperimenter med eksploderende stjerner, der hjælper videnskabsmænd med at besvare langvarige spørgsmål som "hvor kommer guld fra?"

I et blad udgivet i Fysiske anmeldelsesbreve , University of Surrey sammen med sine partnere beskriver, hvordan de brugte en ny isotop-adskillelsesfacilitet, kaldet KISS, som er udviklet og drevet af Wako Nuclear Science Center (WNSC) i High Energy Accelerator Research Organisation (KEK), Japan, at lave bjælker af tunge tantalisotoper.

Det kemiske element i tantal er ekstremt vanskeligt at fordampe, så holdet var nødt til at fange radioaktive tantalatomer i højtryksargongas, ionisering af atomerne med præcist indstillede lasere. En enkelt isotop af radioaktivt tantal kunne derefter vælges til detaljeret undersøgelse.

I undersøgelsen, holdet fandt ud af, at når de blev produceret i en metastabil tilstand, tantal-187's kerne roterede flygtigt på en uregelmæssig måde. Holdet opdagede, at tantal-187's gammastråle-"fingeraftryk" var karakteristisk for en prolat (amerikansk fodbold), men samtidig med en antydning af en oblate (pandekage) form.

Holdet mener, at deres resultater antyder muligheden for tantals mere dramatiske formændring til en fuld oblate-rotation, som de sigter mod at udforske i detaljer i fremtidige eksperimenter.

Philip Walker, Emeritus professor i fysik ved University of Surrey, sagde:"Teori antyder, at kun to neutroner mere kan tippe formen af ​​tantal-187 fra prolatere til oblater, så tantal-189 er et mål for fremtidig undersøgelse. Imidlertid, det ser nu ud til at være en reel mulighed for at gå videre og nå ukendt tantal-199, med 126 neutroner, at teste den eksploderende stjernemekanisme."

Yoshikazu Hirayama, Lektor i WNSC i KEK, sagde:"Vores KISS er en unik facilitet, der kan levere uudforskede tunge kerner, såsom tantal-187, 189, og 199, til undersøgelser af eksotiske nukleare strukturer. Vi er begyndt at dykke ned i mekanismen for syntesen af ​​grundstoffer i universet gennem atomstudierne på KISS."