Een team wetenschappers van de Universiteit van Californië, Berkeley, heeft de ISOLDE-faciliteit op CERN gebruikt om het vormveranderende karakter van kwikisotopen te bestuderen. Hun resultaten, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Physics, bieden nieuwe inzichten in de structuur van atoomkernen en het gedrag van materie onder extreme omstandigheden.

Kwik is een fascinerend element, met een complexe nucleaire structuur die het een breed scala aan eigenschappen geeft. Sommige isotopen van kwik zijn stabiel, terwijl andere radioactief zijn. De radioactieve isotopen van kwik hebben halfwaardetijden die variëren van enkele seconden tot miljarden jaren.

Het vormveranderende karakter van kwikisotopen is te wijten aan het feit dat ze verschillende aantallen neutronen hebben. Neutronen zijn neutrale deeltjes die de kern van een atoom vormen. Het aantal neutronen in een kern bepaalt de massa van de isotoop en zijn nucleaire eigenschappen.

De wetenschappers gebruikten de ISOLDE-faciliteit om een ​​bundel kwikisotopen te produceren. De straal werd vervolgens op een doel gericht en de resulterende kernreacties werden bestudeerd. De wetenschappers konden de halfwaardetijden van de radioactieve isotopen en de energieën van de gammastraling meten die tijdens de reacties werden uitgezonden.

De resultaten van het experiment toonden aan dat de vorm van de kwikisotopen verandert naarmate het aantal neutronen toeneemt. De stabiele isotopen van kwik hebben een bolvorm, terwijl de radioactieve isotopen een vervormde vorm hebben. De vervorming van de radioactieve isotopen is te wijten aan het feit dat ze meer neutronen hebben dan de stabiele isotopen.

De experimenten bij ISOLDE bieden nieuwe inzichten in de structuur van atoomkernen en het gedrag van materie onder extreme omstandigheden. De resultaten van het experiment zouden ook kunnen worden gebruikt om nieuwe nucleaire technologieën te ontwikkelen, zoals kernreactoren en kernwapens.

Referenties

* [Vormveranderende karakter van kwikisotopen onthuld door ISOLDE](https://www.nature.com/articles/nphys4335)