Forskere beviser, at fragmenter af splittende atomkerner begynder at spinde efter splittelse

Et stort internationalt forskerteam har bevist, at fragmenter af splittende atomkerner begynder at snurre, efter at der opstår splittelse under nuklear fission. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Natur , gruppen beskriver deres eksperimenter, som måske en dag fuldt ud forklarer, hvorfor sådanne fragmenter begynder at spinde i første omgang.

Tidligere forskning har vist, at atomkerner med mange protoner og neutroner er ustabile. De er derfor tilbøjelige til at splitte, som er kendt som nuklear fission. Tidligere forskning har også vist, at efter splittelsen, fragmenter af atomkerner begynder at spinde, når de skubbes ud fra atomkernerne. Hvorfor de begynder at spinde har været et mysterium lige siden atomklyvning blev opdaget for over 80 år siden.

I arbejdet med at forstå, hvorfor fragmenterne begynder at spinde, fysikere har lært mere om opdelingsprocessen generelt. De har fundet, for eksempel, at lige før opdeling, kernen forlænger og danner en hals - halsen forlænges yderligere og klikker derefter til sidst, en proces kendt som splittelse - og det er, når der opdeles.

Da først splittelsen blev opdaget, fysikere begyndte at teoretisere om, hvorfor en hals ville danne og føre til splittelse af kernen. Også, de begyndte at spekulere på, om spinning af fragmenterne begyndte før eller efter scission. I denne nye indsats, forskerne gennemførte eksperimenter, der viste, at centrifugering starter efter splittelse.

Arbejdet indebar undersøgelse af de fragmenter, der skyldtes fission af flere typer ustabile elementer, såsom uran-238 og thorium-232. Som en del af deres undersøgelse, de fokuserede intensivt på gammastrålerne frigivet efter fission. De bemærkede, at disse stråler formidler information om spin af de fragmenter, de studerede. De forventede endvidere, at hvis det spin, der var resultatet af fission, kom før spaltning, så ville alle fragmenterne i et givet område næsten helt sikkert have et lige spin, men modsat hinanden. Men de fandt ud af, at det ikke var tilfældet. I stedet, deres spins var alle fuldstændigt uafhængige af hinanden. Dette fund tyder kraftigt på, at centrifugeringen starter efter splittelse.

Forskerne teoretiserer også, at efterhånden som kernen vokser længere og deler sig, de rester, der resulterer, kan minde om en dråbe. Sådanne fragmenter, de foreslår, ville så sandsynligvis bevæge sig på måder at reducere deres overfladeform (som bobler gør) og dermed gøre, frigive energi, der ville tvinge dem til at begynde at spinde.

© 2021 Science X Network