(c) Graphicstock

Jádro zlata podivně mění tvar z kulatého na šišatý

Méně hmotné atomové jádro bývá obvykle menší než to těžší. Jenže atomová jádra jsou složité kvantové systémy tvořené neutrony a protony, které jsou samy o sobě složenými částicemi skládajícími se z kvarků. Proto při odstranění částice může být změna složitější. Bylo již např. pozorováno, že exotická jádra rtuti a bismutu s nedostatkem neutronů při odstraňování dalších neutronů mění svůj tvar z koule (fotbalového míče) na ragbyový míč.

Nová studie provedená v zařízení ISOLDE v CERNu nyní zjistila, že takovou změnu tvaru vykazují i jádra zlata s malým počtem neutronů. Ke zkoumání jader zlata použili vědci tři zařízení na ISOLDE (RILIS, Windmill a ISOLTRAP), z nichž každé má specifickou funkci. Kombinované schopnosti těchto tří systémů umožnily týmu určit poloměry jader zlata se 104 neutrony až po 97 neutronů. Zlato má 79 protonů a v přírodě se vyskytuje prakticky výhradně izotop Au197. To znamená, že nejlehčí zkoumaný izotop měl o celých 21 neutronů méně než přírodní forma zlata.
Získané výsledky jsou zarážející. Vzhledem k dříve pozorovanému přechodu od téměř kulového tvaru při neutronovém čísle 108 k tvaru rugbyového míče při neutronovém čísle 107, po kterém následovala řada rugbyových míčů až do neutronového čísla 104, se očekávalo možné pokračování této řady a/nebo přechod zpět k téměř kulovým tvarům.
Překvapivě bylo ale pozorováno několik „přeskoků“, ale nepravidelných (viz obrázek, body nad základní křivkou odpovídají šišatému tvaru atomového jádra). U rtuti a bismutu dochází k pravidelným změnám tvaru (poznámka PH: u rtuti to málem vypadá, jako by tvar prostě závisel na tom, zda je neutronů sudý nebo lichý počet), u zlata je závislost ještě složitější. Pro srovnání, u jádra olova jeho tvar na neutronovém čísle prakticky nezávisí.
I po padesáti letech, kdy byl tento jev poprvé objeven u jader rtuti, představuje tedy fenomén změny tvaru pro jadernou fyziku obrovskou výzvu, uzavírá tisková zpráva CERNu.


Změny tvaru (středních kvadratických poloměrů) atomových jader zlata, bismutu, rtuti a olova v okolí neutronového čísla 104. Prudký nárůst/pokles na křivce odpovídají změnám tvaru. Kredit: James Cubiss a kol.

J. G. Cubiss et al, Deformation versus Sphericity in the Ground States of the Lightest Gold Isotopes, Physical Review Letters (2023). DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.202501
Zdroj: CERN/Phys.org

Sonda pro dopravu vzorků od Marsu prošla schválením

Evropská sonda ERO (Earth Return Orbiter), první sonda, která se na oběžné dráze jiné planety …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close