Ученые раскрыли форму редчайших атомов: ядра нептуния оказались вытянутыми

Исследователи смогли изучить одни из самых нестабильных атомов во Вселенной до того, как они распались. Новые измерения показали, что ядра Neptunium и Fermium имеют вытянутую форму, напоминающую мяч для регби.

Ученые раскрыли форму редчайших атомов: ядра нептуния оказались вытянутыми

Некоторые из самых тяжелых элементов таблицы Менделеева существуют считанные секунды и распадаются раньше, чем ученые успевают их полноценно исследовать. Именно поэтому структура таких атомов долгое время оставалась почти недоступной для науки. Теперь команда исследователей из University of Gothenburg смогла получить важные данные о ядрах нептуния и фермия. Для этого использовались точно настроенные лазерные импульсы, которые позволили буквально «поймать» атомы в короткий момент их существования.

Результат оказался неожиданно наглядным: ядра этих элементов не являются идеально круглыми. Вместо этого они вытянуты и по форме напоминают мяч для регби. На первый взгляд это может показаться мелочью, однако форма ядра напрямую влияет на поведение атома, процессы распада и вероятность существования еще более тяжелых элементов. Главная сложность подобных экспериментов заключается в том, что такие атомы создаются в ускорителях в микроскопических количествах. Часто речь идет буквально о нескольких атомах, живущих секунды или даже меньше.

Чтобы решить проблему, ученые разработали специальную лазерную систему, способную генерировать сверхточные длины волн света, в том числе в ультрафиолетовом диапазоне. Именно там тяжелые элементы особенно хорошо реагируют на излучение. Когда лазер воздействует на атом, электроны переходят между энергетическими уровнями. Эти переходы немного меняются в зависимости от формы и размера ядра. Анализируя микроскопические отклонения, исследователи смогли восстановить внутреннюю структуру атомов.

Такие данные важны не только для фундаментальной науки. Они помогают уточнять модели ядерной физики, предсказывать свойства еще не открытых элементов и понимать пределы существования сверхтяжелых ядер. Есть и практическая сторона. Нептуний связан с ядерным топливным циклом, поэтому лучшее понимание его свойств может помочь в переработке отходов и разработке новых технологий. В долгосрочной перспективе исследования актиноидов также могут пригодиться в производстве радиоизотопов для медицины, включая лечение онкологических заболеваний.

Следующий этап работы — дальнейшее совершенствование лазерной техники. Это даст шанс изучить еще более редкие и нестабильные элементы, которые пока остаются почти неизвестными.

Читайте также

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

ООН предупредила: глобальное потепление вскоре превысит критический порог в 1,5 °C

ООН предупредила: глобальное потепление вскоре превысит критический порог в 1,5 °C

Фотон от мощнейшего космического взрыва мог указать на нарушение законов Эйнштейна

Фотон от мощнейшего космического взрыва мог указать на нарушение законов Эйнштейна

Глубоководная рыба умеет ходить по дну задом наперед

Глубоководная рыба умеет ходить по дну задом наперед

Археологи раскрыли истинные причины каннибализма в неолитической Европе

Археологи раскрыли истинные причины каннибализма в неолитической Европе

Ученые выяснили, почему воспоминания не исчезают даже при потере связей в мозге

Ученые выяснили, почему воспоминания не исчезают даже при потере связей в мозге

ИИ OpenAI заявил о решении одной из семи задач тысячелетия

ИИ OpenAI заявил о решении одной из семи задач тысячелетия

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана