تخضع نواة الذرة على شكل قرع لانحلال إشعاعي غريب

ابتكر الفيزيائيون في فنلندا نواة ذرية على شكل قرع يقذفالبروتونات نتيجة نادرة

أبلغوا عن نتائج الدراسة في مجلة Physical Review Letters.

وفقًا لـ PhysicsWorld ، تمتلك نواة اللوتيتيوم -149 أكبر عددأقصر عمر نصفي بين جميع العناصر المشعة التي تنبعث منها البروتونات. يفقد نصف نشاطه الإشعاعي (يتحلل إلى عناصر أخرى) في 450 نانوثانية فقط.

اللوتيتيوم هو عنصر أرضي نادريتم تقديمه بشكل طبيعي كمعدن فضي يحتوي على 71 بروتونًا و71 نيوترونًا في النواة. ويوجد عادة في القشرة الأرضية مع عنصر الإيتربيوم المعدني. في الثمانينيات، لاحظ العلماء نظير اللوتيتيوم، وهو نوع مختلف من الذرة بعدد مختلف من النيوترونات في النواة يُعرف باسم اللوتيتيوم-151، والذي اضمحل وطرد بروتونًا من النواة أثناء وجوده في الحالة الأرضية. الحالة الأرضية هي أدنى مستوى طاقة يمكن أن تمتلكه إلكترونات الذرة وتكوينها الأكثر استقرارًا. انبعاث البروتونات أمر نادر، وكان اللوتيتيوم-151 أول نظير يصدر بروتونات عند اضمحلاله إلى حالة أرضية مستقرة.

دراسة اضمحلال البروتون تسمح للباحثينانظر داخل نواة الذرة وافهم كيفية ارتباط البروتونات والنيوترونات ببعضها البعض. كجزء من هذا الخط من البحث، ابتكر كالي أورانين، باحث ما بعد الدكتوراه في الفيزياء بجامعة يوفاسكولا، وزملاؤه نظيرًا جديدًا لللوتيتيوم، اللوتيتيوم-149، الذي يحتوي على 71 بروتونًا و78 نيوترونًا في نواته.

ووجدوا أن اللوتيتيوم 149 كان أكثر من ذلكأغرب من اللوتيتيوم-151. أولاً، قلبها ليس كرة أنيقة، بل كرة مستطيلة مضغوطة، تشبه إلى حد ما اليقطين. ثانيًا، نصف عمر اللوتيتيوم-149 أقصر بكثير من نصف عمر اللوتيتيوم-151، وهو 80.6 مللي ثانية.

كجزء من الدراسة الجديدة، أنشأ العلماءنظير، نظير النيكل المحمص (النيكل-58)، نظير الروثينيوم (الروثينيوم-96). يضمحل النظير الجديد لللوتيتيوم إلى الإيتربيوم-148، والذي لا يمكن أن يستمر لفترة طويلة في حد ذاته: يبلغ عمر النصف له 250 مللي ثانية.

قراءة المزيد

هناك "كوكب" آخر داخل الأرض: كيف أنقذ الحياة الوليدة

وجدت أكثر الرائحة اللطيفة التي يحبها الجميع

الزجاج هو البلاستيك الجديد: يمكن إعادة تدويره إلى أجل غير مسمى دون فقدان خصائصه