金不稳定的原子核-短命的Au187同位素教给我们的基础科学研究

时间:2020-02-22 19:13 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

金不稳定的原子核-短命的Au187同位素教给我们的基础科学研究

当地球沿着轴旋转时,它会稍微摇晃。这种摆动部分来自地球质量的分布。核物理研究人员现在已经在au187中观察到同样类型的摆动——一种只存在8分钟的金同位素。像这样的基础科学研究可以导致包括医疗保健在内的一系列领域的重大突破。

Robert Janssens是北卡罗莱纳大学教堂山艺术与科学学院的物理学教授,他是观测到这种摆动的研究小组的成员之一。研究小组在《物理评论快报》上发表了一篇论文。

UNC News采访了詹森斯,谈到了这些发现以及为什么基础科学研究如此重要。

问:你是如何发现金187的核心不稳定的?

答:此金不是稳定金。要在大自然中找到它,你真的得赶快,因为它的寿命很短——只有八分钟。我们在实验室里通过核反应创造了它。通过研究这种特殊的金同位素,我们发现它是三轴的,也就是说,它有三个不同长度的轴,而三轴的原子核并不多。

发现原子核是三轴的并不容易。研究这个的最好方法之一就是迫使原子核旋转。当我们这样做的时候,我们在数据中找到了它形状的细节。有了这些,我们就可以用同样的方式证明地球绕着它的一个轴摆动,这个黄金绕着它最长的轴摆动。

问:是什么使它不稳定?

答:金187有奇数个核子,这很重要。关于原子核,我们很久以前就知道质子和中子喜欢2乘2:我们把这种现象称为配对。除了在这种情况下,有一个奇核子独自呆在那里它试图跟随所有其它粒子的旋转运动。我们认为这就是导致地球晃动的原因。

问:为什么继续探索像这样的基础科学主题很重要?

答:我们确实试图了解原子核的基本性质,比如它的形状。在三角大学的核实验室里,我们发现了可以采用三种不同形状的原子核。处于静止或基态时,它们是球形的。如果把能量抽上来,它们就会变成扁的,或类似地球的形状,虽然是圆的,但有点被压缩了。添加更多的能量,你会得到一个美式足球的形状——我们称之为延长。

我们想知道原子核是否像我们想象的那样具有普遍性,研究这些基础知识可以告诉我们,我们不了解的核力,或者我们以前从未见过的核力。核物理有如此多的应用。其中之一是,大约50%的医学诊断和治疗是用核技术或放射性同位素完成的,这些技术最初是由研究它们以了解其基本特性的科学家发现的。虽然我的大部分工作是做基础研究,但我很高兴它与社会如此相关。

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