science >> Wetenschap >  >> Fysica

Golds wiebelige kern:wat de kortlevende Au187-isotoop ons leert over fundamenteel wetenschappelijk onderzoek

Krediet:CC0 Publiek Domein

Terwijl de aarde om haar as draait, het wiebelt een beetje. Dit wiebelen komt, gedeeltelijk, van hoe massa over de planeet is verdeeld. Onderzoekers van de kernfysica hebben nu hetzelfde soort wiebelen waargenomen in Au187 - een gouden isotoop die slechts acht minuten leeft. Fundamenteel wetenschappelijk onderzoek als dit kan leiden tot grote doorbraken op tal van terreinen, inclusief medische zorg.

Robert Janssens, Edward G. Bilpuch hoogleraar natuurkunde aan het UNC-Chapel Hill's College of Arts &Sciences, is lid van het onderzoeksteam dat de wiebel heeft waargenomen. Het team publiceerde een paper over zijn bevindingen in Fysieke beoordelingsbrieven .

UNC News sprak met Janssens over de bevindingen en waarom onderzoek naar fundamentele wetenschap zo belangrijk is.

Vraag:Hoe ben je erachter gekomen dat de kern van goud 187 wiebelig is?

Antwoord:Dit goud is geen stabiel goud. Je moet je echt haasten om het in de natuur te vinden, omdat het maar een korte tijd leeft - slechts acht minuten. We creëren het in het lab via een kernreactie. Bij het bestuderen van deze specifieke gouden isotoop ontdekten we dat het drieassig is, wat betekent dat het drie assen van verschillende lengte heeft, en er zijn niet zoveel kernen die triaxiaal zijn.

Erachter komen dat de kern triaxiaal is, is niet eenvoudig. Een van de beste manieren om dat te bestuderen, is door de kern te laten draaien. Toen we dat deden, we vonden details in de gegevens die ons de vorm ervan vertelden. En met dat, we zouden kunnen aantonen dat op dezelfde manier waarop de aarde rond een van zijn assen wiebelt, dit goud wiebelt rond zijn langste as.

Vraag:Wat maakt het wiebelig?

A:Goud 187 heeft een oneven aantal nucleonen en dat is belangrijk. Iets wat we al heel lang weten over kernen is dat protonen en neutronen graag twee aan twee gaan:we noemen dit fenomeen paren. Behalve in dit geval, er zit daar een vreemd nucleon, helemaal alleen en het probeert de beweging van de rotatie van alle anderen te volgen. We denken dat dat de oorzaak is van het wiebelen.

V:Waarom is het belangrijk om fundamentele wetenschappelijke onderwerpen zoals deze te blijven onderzoeken?

A:We proberen echt de basiseigenschappen van de kern te begrijpen, zoals bijvoorbeeld de vorm. In het nucleair laboratorium van Triangle Universities, we hebben kernen gevonden die drie verschillende vormen kunnen aannemen. In rust of in grondtoestand, ze zijn bolvormig. Pomp de energie op en ze kunnen afgeplat worden, of zoals de vorm van de aarde, rond maar een beetje gecomprimeerd. Voeg meer energie toe en je krijgt een American football-vorm - dat noemen we prolate.

We willen weten of kernen zo universeel zijn als we zouden willen denken, en het bestuderen van deze basisprincipes laat ons kernkrachten zien die we niet begrijpen of die we nog niet eerder hebben gezien. Kernfysica heeft zoveel toepassingen. Een daarvan is dat ongeveer 50% van de medische diagnostiek en therapieën worden gedaan met nucleaire technieken of met radioactieve isotopen die oorspronkelijk werden ontdekt door wetenschappers die ze bestudeerden om hun fundamentele eigenschappen te begrijpen. Hoewel een groot deel van mijn werk bestaat uit het doen van fundamenteel onderzoek, Ik ben heel blij dat het zo maatschappelijk relevant is.