{"id":3138,"date":"2010-05-30T15:34:15","date_gmt":"2010-05-30T12:34:15","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=3138"},"modified":"2011-08-08T23:19:39","modified_gmt":"2011-08-08T20:19:39","slug":"luhikese-elueaga-tina-on-topeltmaagiline","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=3138","title":{"rendered":"L\u00fchikese elueaga tina on topeltmaagiline"},"content":{"rendered":"

Ameerika \u00dchendriikide ning Suurbritannia teadlased kinnitasid hiljuti, et l\u00fchiealine tina isotoop on eksklusiivse ‘kahekordselt maagiliste’ tuumade klubi uusim liige. See isotoop on neist j\u00e4igalt sf\u00e4\u00e4rilistest tuumadest alles seitsmes, mille ‘maagilised’ omadused m\u00f5\u00f5tmiste kaudu\u00a0kindlaks on tehtud. Antud eksperiment v\u00f5ib\u00a0anda ka vihjeid raskete elementide tekkemehhanismide kohta massiivsete t\u00e4htede supernoovade plahvatustes.<\/strong><\/p>\n

Juba\u00a0kaua on teada olnud fakt, et\u00a0prootonitel ja neutronitel on sarnaselt elektronidega aatomis\u00a0tuumades kindlad orbiidid. Selle teooria, nn. tuuma katte mudeli v\u00e4ljat\u00f6\u00f6tanud teadlased Maria Goeppert-Mayer<\/strong> ja J. Hans D. Jensen<\/strong>\u00a0p\u00e4rjati 1963. aastal Nobeli F\u00fc\u00fcsikapreemiaga.<\/p>\n

\"\"<\/a>

Holifield Ion Beam<\/p><\/div>\n

Maagilisteks tuumadeks nimetatakse selliseid tuumasid, milledes\u00a0vastavad prootonite v\u00f5i neutronite orbitaalid on t\u00e4ielikult t\u00e4idetud. Maagilise prootonite v\u00f5i neutronite hulgaga tuumi iseloomustab tugevam sidestatus, suurem stabiilsus ning nad on seet\u00f5ttu ka looduses rohkem esinevad. Kahekordselt maagilistes tuumades on nii prootonite kui ka neutronite orbitaalid t\u00e4idetud, mist\u00f5ttu sidestatus on veelgi suurem.<\/p>\n

Kahekordne maagia<\/h3>\n

Siiani olid teadlased avastanud k\u00f5igest kuus kahekordselt maagilist tuuma, teheks selleks kindlaks nende v\u00e4limiste katete sf\u00e4\u00e4rilise olemuse. Viis neist, kaasa arvatud heelium-4 ja hapnik-16, on nende stabiilsuse t\u00f5ttu looduses enimlevinuimad isotoobid. Ent 1998. aastal avastati siiani viimane kahekordselt maagiline tuum, nikkel-56, mis pole aga \u00fcldsegi nii stabiilne. Selle poolestusaeg on k\u00f5igest 5,9 p\u00e4eva, sest\u00a0sel on kaks neutronit v\u00e4hem kui looduses palju levinumal nikkel-58’l.<\/p>\n

Hiljuti kinnitasid aga teadlased Oak Ridge’i Rahvuslikust Laboratooriumist Tennessee’s seitsmenda kahekordselt maagilise kuid veelgi l\u00fchema elueaga tuuma olemasolu. Vastavalt tuuma katte mudelile pidi tina-132 oma 50 prootoni ja 82 neutroniga olema kahekordselt maagiline, selle t\u00f5estamine on osutunud aga erakordselt keeruliseks, sest tuuma poolestusaeg ei \u00fcleta 40 sekunditki.<\/p>\n

Selle probleemi lahendusena m\u00f5tles Kate Jones<\/strong> Tennessee \u00dclikoolist v\u00e4lja uudse eksperimendi, mis standardprotseduurid pahupidi p\u00f6\u00f6ras. Siiani oli kahekordselt maagiliste tuumade kinnitamise eelistatud viisiks antud isotoobilt neutronite eemaldamine ning nende kaudu maagilise tuuma struktuuri kindlaks tegemine. Seda on v\u00f5imalik teha valmistades antud materjalist \u00f5huke kile ning pommitades seda deuteeriumkiirega.<\/p>\n

Agressorist saab sihtm\u00e4rk<\/h3>\n

Kuna tina-132 on aga liiga l\u00fchiealine et mingitki kilet valmistada, otsustas Jones’i t\u00f6\u00f6r\u00fchm sihtm\u00e4rgi ja pommitava kiire omavahel \u00e4ra vahetada. Oak Ridge’is asuva Holifield Radiation Isotope Beam Facility<\/a>(HRIBF) abil kiirendati tina-132 umbes 10% valguse kiiruseni ning juhiti kiir pol\u00fcet\u00fcleenist sihtm\u00e4rgile, mida oli eelnevalt deuteeritud: selle vesinik-1 aatomid asendati vesinik-2 aatomitega. Tina-132 isotoopide p\u00f5rkumisel sihtm\u00e4rgiga\u00a0l\u00f5hkusid m\u00f5ned neist deuteeriumi molekule, t\u00f5mmates endale raskema tina-133 tuuma moodustamiseks neutroni, misl\u00e4bi \u00fcks prooton aga j\u00e4i sihtm\u00e4rgile.<\/p>\n

Katse k\u00f5ige nutikam osa on aga see, et teadlastel on v\u00f5imalik uurida\u00a0tagasip\u00f5rkavate prootonite liikumist, saades informatsiooni tina tuuma struktuuri kohta. Anal\u00fc\u00fcsides nende prootonite energiat ning nurkjaotust, said teadlased kinnitada, et \u00e4rat\u00f5mmatud neutron asub tina-132’e kinnise sisestruktuuri peal eraldi orbitaalil. Asjaolu, et neutron langeb sellisesse ‘\u00fcksiku osakese olekusse’, kinnitab tina-132’e kahekordselt maagilisel tuumal olnud rangelt sf\u00e4\u00e4rilist loomust.<\/p>\n

Jones’i s\u00f5nul teeb tulemuse nii usutavaks just \u00fcksiku osakese oleku selgus. ,,Arvati, et selliseid\u00a0eksperimente ei saa l\u00e4bi viia varem kui alles j\u00e4rgmise generatsiooni katseseadmetega, kuid me oleme v\u00e4ga \u00f5nnelikud, et saime sellega hakkama\u00a0oma ts\u00fcklotronkiirendi abil, mille disain ulatub tagasi 50’nendatesse.”<\/p>\n

L\u00fchiealise tuuma struktuur<\/h3>\n

Rituparna Kanungo<\/strong>, eksperimentaalf\u00fc\u00fcsik St. Mary \u00dclikoolist <\/strong>Kanadas on Holifieldi t\u00f6\u00f6r\u00fchma kasutatud tagurpidise kinemaatika meetodist vaimustatud. ,,See on v\u00f5imas kuid ka \u00fcpriski keeruline meetod \u00fcksikosakese olekute uurimiseks,” s\u00f5nas ta. ,,Need vaatlused on tuuma katte mudeli edasiarendamiseks olulised, seda eriti just l\u00fchikese elueaga isotoopide puhul.”<\/p>\n

\"\"<\/a>

1950ndate aastate tehnoloogial p\u00f5hinev Holifield Radioactive Ion Beam Facility<\/p><\/div>\n

\u00dcheks f\u00fc\u00fcsika alaks, kus nendest uurimustest palju kasu v\u00f5iks olla, on raskemate tuumade tekkemehhanismide uurimine plahvatuslikes tingimustes. Arvatakse, et rohkem kui pooled rauast raskemad elemendid p\u00e4rinevad nn. R protsessist<\/a>, kus toimub j\u00e4rjestikune \u00fclikiire neutronite p\u00fc\u00fcdmine tuumadesse, n\u00e4iteks nikkel-56’te. ,,P\u00f5hiliselt toimuvad sellised protsessid supernoovade v\u00f5i neutront\u00e4htede liitumisel, kuid nende plahvatusliku loomuse t\u00f5ttu on selliseid tingimusi laboratooriumis\u00a0v\u00e4ga raske tekitada,” lisas Jones.<\/p>\n

Allikas<\/a><\/p>\n

Teadusartikkel “The magic nature of 132Sn explored through the single-particle states of 133Sn”<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Ameerika \u00dchendriikide ning Suurbritannia teadlased kinnitasid hiljuti, et l\u00fchiealine tina isotoop on eksklusiivse ‘kahekordselt maagiliste’ tuumade klubi uusim liige. See isotoop on neist j\u00e4igalt sf\u00e4\u00e4rilistest tuumadest alles seitsmes, mille ‘maagilised’ omadused m\u00f5\u00f5tmiste kaudu\u00a0kindlaks on tehtud. Antud eksperiment v\u00f5ib\u00a0anda ka vihjeid raskete elementide tekkemehhanismide kohta massiivsete t\u00e4htede supernoovade plahvatustes. Juba\u00a0kaua on teada olnud fakt, et\u00a0prootonitel ja […]<\/p>\n","protected":false},"author":32,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[],"class_list":{"0":"post-3138","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-teadusuudis","7":"entry","8":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3138","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/32"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=3138"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3138\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=3138"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=3138"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=3138"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}