Φυσικοί ανακάλυψαν νέο είδος ακτινοβολίας

Από σελίδα του PhysicsWeb 24 Οκτωβρίου 2000

Οι Φυσικοί παρατήρησαν ένα νέο τύπο ραδιενεργούς διάσπασης στην οποία ένας πυρήνας εκπέμπει δύο πρωτόνια κάθε φορά. Η ομάδα που καθοδηγείται από τον Alfredo Galindo-Uribarri από το Oak Ridge εθνικό εργαστήριο στις ΗΠΑ, πιστεύει πως η ανακάλυψη θα βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν την ισχυρή πυρηνική δύναμη και προβλέπουν πως θα αναδυθούν καινούργιες όψεις στη δημιουργία των στοιχείων στο εσωτερικό των άστρων.

Το φαινόμενο αυτό --που για πρώτη φορά προβλέφτηκε σαράντα χρόνια πριν-- αναφέρθηκε σε μια συνάντηση στη Virginia αρχές του μήνα και υποβλήθηκε για δημοσίευση στο Physical Review Letters. O Galindo-Uribarri και οι συνεργάτες επέλεξαν ένα ισότοπο του Νeon με τέτοια ενέργεια δομής που εμποδίζει αυτό το ισότοπο από το να εκπέμψει πρωτόνια ένα κάθε φορά. Αυτό σημαίνει πως τα δύο πρωτόνια αναπηδούν σίγουρα ταυτόχρονα.

Η ομάδα πυροδότησε μια δέσμη ραδιενεργών ιόντων φθορίου σε ένα στόχο πλούσιο σε πρωτόνια για να παράγει νέον-18, το οποίο τότε διασπάται σε οξυγόνο και δύο πρωτόνια. Οποιαδήποτε 'περίεργα' πρωτόνια εκδιώχθηκαν από το στόχο μόνα τους μπορούν να ταυτοποιηθούν από τις χαρακτηριστικές τους ενέργειες.

Υπάρχουν δύο τρόποι στους οποίους η εκπομπή δύο πρωτονίων μπορεί να προχωρήσει. Με τον πρώτο τρόπο ο πυρήνας του νέον (Ne) μπορεί να εκδιώξει ένα 'διπρωτόνιο' --ένα ζεύγος πρωτονίων συνδεδεμένα μαζί σαν πυρήνας He-2-- το οποίο τότε διασπάται σε ξεχωριστά πρωτόνια. Εναλλακτικά, (δεύτερος τρόπος) τα πρωτόνια μπορούν να εκπεμφθούν χωριστά αλλά στον ίδιο χρόνο --αυτό που ονομάζεται και 'δημοκρατική διάσπαση'.
Το πείραμα δεν ήταν ευαίσθητο αρκετά για να αποδείξει ποιά από αυτές τις δύο διαδικασίες έλαβαν μέρος. Μια μακρά έρευνα από τους επιστήμονες για την εκπομπή των δύο πρωτονίων, έχει δημιουργήσει μερικές αποδείξεις πως το Βηρύλλιο μπορεί 'δημοκρατικά' να διασπάται σε ένα σωμάτιο άλφα (He₂) και δύο πρωτόνια, αλλά άλλες έρευνες δεν το απέδειξαν πειστικά μέχρι τώρα.

Ο Paddy Regan, ένας πυρηνικός φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Surrey της Μεγάλης Βρεττανίας, πιστεύει σταθερά πως η ομάδα του Galindo-Uribarri έχει φτιάξει τώρα κρίσιμα μονοπάτια. "Τα αποτελέσματα εμφανίζουν να δίνουν την πρώτη ένδειξη πως το διπρωτόνιο υπάρχει μέσα στον πυρήνα", λέει ο Regan, "Η επιβεβαίωση θα έλθει με περισσότερα εκτεταμένα πειράματα. Τα περιμένουμε με κομμένη την ανάσα".

Η ομάδα του Oak Ridge σχεδιάζει προς το παρόν ένα περισσότερο έξυπνο πείραμα που θα επιβεβαιώσει το μηχανισμό της διάσπασης.