Sciencemag.cz
Doporučujeme
Přechod atomového jádra z běžného kulovitého tvaru na šišatý ragbyový míč se poprvé podařilo zjistit u jiného prvku než u rtuti. Uvádějí to vědci provádějící v CERNu experimenty na zařízení ISOLDE (generátor různých, především nestabilních/radioaktivních atomových jader). Studie byla publikována ve Physical Review Letters.
Atomová jádra jsou obvykle kulovitá nebo téměř kulovitá. Jejich tvar se může mírně měnit v závislosti na počtu neutronů (plynule nebo i skokem), tj. různé izotopy téhož prvku se mohou od sebe tvarem lišit. Již před asi 50 lety však experiment provedený na zařízení ISOLDE odhalil, že jádra izotopů rtuti mění svůj tvar skutečně dramaticky. V závislosti na přidávání/odebírání neutronů může mít jádro i tvar ragbyového míče. Od té doby jaderné fyziky zajímá, zda se něco podobného může dít i u izotopů jiných prvků.
Výzkumníci pracující na stejném zařízení jako před půl stoletím nyní prokázali, že ano – u bismutu. Vše proběhlo s pomocí přístroje RILIS (Resonance Ionisation Laser Ion Source). Jak se zjistilo, jádro bismutu-188, které má 83 protonů a 105 neutronů, má mnohem větší poloměr než jádra jeho nejbližších jaderných sousedů, bismutu-189, který má o jeden neutron více, a bismutu-187, obsahujícího o neutron méně. Růst poloměru jádra odpovídá právě onomu „zešišatění“. Zajímavé je, že k prudkému nárůstu poloměru dochází při stejném počtu neutronů (105), kdy se začíná na ragbyový míč měnit i jádra izotopů rtuti (samozřejmě s jiným počtem protonů, 80).
Aktuálně vědci nemají žádné vysvětlení těchto jevů, respektive teorie nedokázala chování bismutu nijak předpovědět a nevyplývá z ní, kde ještě jinde by k protažení jádra mohlo docházet. Každopádně ale už víme, že tento jev se tedy netýká pouze jader rtuti.
A. Barzakh et al, Large Shape Staggering in Neutron-Deficient Bi Isotopes, Physical Review Letters (2021). DOI: 10.1103/PhysRevLett.127.192501
Zdroj: CERN / Phys.org
