简介:位于日内瓦的欧洲核研究中心最古老的运行装置之一是ISOLDE实验室。自20世纪60年代以来,放射性粒子——因此也是不
【晨说网探索分享】
位于日内瓦的欧洲核研究中心最古老的运行装置之一是ISOLDE实验室。
自20世纪60年代以来,放射性粒子——因此也是不稳定的粒子——由质子和中子的奇特组合组成,是通过向一块铀上发射高能质子束而产生的。
生产后,粒子被电离和加速。
电磁场的使用使得根据这些粒子的质量对它们进行分类并把它们锁在一个“陷阱”中几毫秒成为可能。
接下来,精心挑选的同位素包(具有特定数量质子和中子的原子核——因此具有特定的质量)通过各种实验装置,使得有可能更详细地检查这些非常不寻常或“奇异”的质子和中子组合的特性。
研究人员已经在ISOLDE实验室做了50多年,该实验室目前由KU Leuven的核物理教授Gerda Neyens领导。
该实验室仍然是该领域的世界领导者之一,正是因为它不断发展新的实验,也因为它不断改进生产和选择最具异国情调的同位素的方法。
极其灵敏和精确的测量
2014年,一种新的测量装置投入使用,使得确定高度奇异的原子核的大小和电磁特性成为可能。
这项技术被称为共线共振电离光谱学(CRIS),非常灵敏和精确。
即使是非常少量的同位素,这项技术也可以用于测量。
因此,最近第一次有可能非常精确地研究最奇异的原子核的大小。
格尔达·内恩斯说:“在开发CRIS之初,我们希望与现有方法相比,灵敏度提高500倍,精确度提高10倍。
”“我们成功了。
共线共振电离光谱学
共线共振电离光谱学(CRIS)使得确定高度奇异的原子核的大小和电磁性质成为可能。
奈恩斯的前博士生鲁本·德·格罗特在这一发展中发挥了主导作用,他后来从库·鲁汶大学获得了核物理博士学位。
作为他博士研究的一部分,de Groote改进了CRIS技术,使其足够灵敏,可以检验核物理的基本原理。
首先,他能够制造和研究所谓的超xotic原子核,这种原子核只存在几分之一秒。
这些元素包括大约20种不同的铜元素同位素(其原子核中有29个质子)。
“原子核中质子的数量决定了原子的化学性质,以及它与其他元素反应时的行为,”德·格罗特解释道。
但是核心中中子的数量决定了它的物理性质,例如原子核的大小和重量,或者它的寿命
通过强大的核力,中子对于保持原子核中的质子在一起也是至关重要的。
内恩斯:“就铜而言,我们还不知道我们能在29个质子上增加多少中子。
”换句话说,中子数量的上限仍然未知。
不同的理论模型各自预测不同的极限。
“我们的研究旨在确定最奇异的同位素的性质,这样我们就可以测试这些模型,”德·格罗特说。
声明:本文内容仅代表作者个人观点,与本站立场无关。如有内容侵犯您的合法权益,请及时与我们联系,我们将第一时间安排处理。