Рождение дразнящего атома

атом

Надеясь обнаружить происхождение самого редкого природного изотопа, ученые выставили поставку в мире тантала 180 к условиям, сродни тем в умирающих звездах. Но раствор тайны остается дразняще вне досягаемости.

Никто не знает, как тантал 180, который составляет только 0,012% всего естественного тантала – самого самого редкого элемента – создается. Ни один из известных путей порчи, строящих атомные ядра, не приводит к изотопу.

И это не единственная причуда этого атома. Любое другое атомное ядро живет в своем стандартном состоянии, конфигурации с наименее возможной энергией; если это получает толчок энергии, это испускает фотон в течение наносекунд, возвращаясь к тому стандартному состоянию.

Но тантал 180 естественно проживает в возбужденном состоянии. Это вызвано тем, что возбужденное состояние имеет девять единиц углового момента – меры вращения ядра – таким образом, это должно потерять восемь дополнительных единиц углового момента для достижения его стандартного состояния, объясняет физик Андреас Цилгес в Дармштадтском техническом университете в Германии.

Разгрузка такого большого количества энергии в одном фотоне так маловероятна, что это происходит с половиной всего взволнованного тантала-180s только один раз в 1 000 триллионов лет или около этого. Тантал 180 в его государстве дзэн сохраняется только за часы до разрушения к гафнию.Эта собственность является совершенным инструментом для понимания происхождения изотопа, рассуждавшего немецко-американская группа физиков. Они арендовали у Окриджской национальной лаборатории в Теннесси запас в мире тантала 180 – приблизительно 6,7 миллиграммов в 150 миллиграммах оксида тантала, произведенного путем отделения изотопа от натурального тантала.

Полагая, что, как другие тяжелые элементы, тантал 180 подделан в смертельных муках звезд, ученые воссоздали такие условия путем освещения тантала с богатыми энергией гамма-лучами, разбившими некоторые взволнованные ядра в еще более высокий энергетический уровень. От того государства ядро могло потерять несколько фотонов, каждый унос углового момента, позволив ему уладить в его стандартное состояние. Бригада тогда учитывалась, сколько ядер стандартного состояния, разложенных далеко, который дал им меру того, сколько ядер Ta-180 испустило фотоны, и таким образом как чувствительный Ta-180 к богатой энергией радиации.Измерения бригады, описанные в Physical Review Letters 20 декабря, показывают, что гамма-лучи от умирающей звезды разрушили бы большинство Ta-180, поскольку он формируется, если тантал не смахнулся к более холодным внешним регионам звезды.

Так как Зилджес полагает, что процесс не может составлять естественное изобилие тантала во вселенной, он подозревает, что тантал 180 мог бы сформироваться из некоторой экзотической порчи возбужденного состояния другого элемента, гафния.


TCNMS.RU