Ny græskarformet kerne udstråler protoner med rekordindstillingshastighed

En ny atomkerne af lutetium, ¹⁴⁹ Lu bestående af 71 protoner og 78 neutroner er blevet syntetiseret i et eksperiment udført i Accelerator Laboratory ved University of Jyväskylä, Finland.

Den nye isotop blev fundet blandt fusionsprodukterne af ⁵⁸ Ni-strålepartikler og ⁹⁶ Ru-målatomer, og det blev identificeret i MARA-separatorens detektoropsætning. ¹⁴⁹ Lu blev fundet at henfalde til ¹⁴⁸ Yb via spontan protonemission, som er en sjælden nuklear henfaldstilstand. Forfaldsegenskaber for ¹⁴⁹ Lu blev målt til at være exceptionel; Den har den højeste henfaldsenergi og den korteste direkte målte halveringstid af nogen jordtilstandsprotonemitter, der hidtil er kendt.

Observation af det hurtige henfald blev muliggjort af moderne digital signalhåndtering, der gør det muligt at registrere "spor" (se vedhæftede figur for et par eksempler). Derudover blev det fundet ved sammenligning med teoretiske beregninger, at det er den mest oblatede deformerede ("græskarformede") protonemitter.

Dette er det første tilfælde, når modellerne for protonemission testes mod en så stærk oblate-deformation. Disse observationer vil hjælpe med at udvikle teorien om protonemission samt atommassemodellerne for de mest eksotiske isotoper; begge modeller er nødvendige for at forstå grundstoffernes oprindelse.

Resultaterne af denne undersøgelse er blevet offentliggjort som redaktørernes forslag i Physical Review Letters .

Forskere præsenterer nye målinger af β-forsinket to-proton-henfald af 27S