Een internationaal team van wetenschappers heeft 's werelds eerste productie onthuld van een gezuiverde bundel neutronenrijke, radioactieve tantaalionen. Deze ontwikkeling zou nu laboratoriumgebaseerde experimenten met exploderende sterren mogelijk kunnen maken, waardoor wetenschappers lang gekoesterde vragen kunnen beantwoorden, zoals "waar komt goud vandaan?"

In een paper gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven , de Universiteit van Surrey beschrijft samen met haar partners hoe ze een nieuwe isotopenscheidingsfaciliteit hebben gebruikt, genaamd KUS, die is ontwikkeld en beheerd door het Wako Nuclear Science Center (WNSC) in de High Energy Accelerator Research Organization (KEK), Japan, om bundels van zware tantaalisotopen te maken.

Het chemische element van tantaal is extreem moeilijk te verdampen, dus het team moest radioactieve tantaalatomen vangen in argongas onder hoge druk, ioniseren van de atomen met nauwkeurig afgestemde lasers. Een enkele isotoop van radioactief tantaal zou dan kunnen worden geselecteerd voor gedetailleerd onderzoek.

In de studie, het team ontdekte dat wanneer geproduceerd in een metastabiele staat, tantalum-187's kern draaide vluchtig op een onregelmatige manier. Het team ontdekte dat de gammastraling 'vingerafdruk' van tantaal-187 kenmerkend was voor een prolate (American football) vorm, maar tegelijkertijd met een hint van een afgeplatte (pannenkoek) vorm.

Het team gelooft dat hun resultaten wijzen op de mogelijkheid van een meer dramatische vormverandering van tantaal tot een volledige rotatie van de afgeplatte bol, die ze in toekomstige experimenten in detail willen onderzoeken.

Philip Walker, Emeritus hoogleraar natuurkunde aan de Universiteit van Surrey, zei:"Theorie suggereert dat nog maar twee neutronen de vorm van tantaal-187 van prolaat naar oblaat kunnen doen kantelen, dus tantaal-189 is een doel voor toekomstig onderzoek. Echter, het lijkt nu een reële mogelijkheid om verder te gaan en het onbekende tantaal-199 te bereiken, met 126 neutronen, om het exploderende stermechanisme te testen."

Yoshikazu Hirayama, Universitair hoofddocent WNSC in KEK, zei:"Onze KISS is een unieke faciliteit die onontgonnen zware kernen kan leveren, zoals tantaal-187, 189, en 199, voor de studies van exotische nucleaire structuren. We zijn begonnen ons te verdiepen in het mechanisme van de synthese van elementen in het universum door middel van de nucleaire studies bij KISS."