Forscher des Accelerator Laboratory der Universität Jyväskylä, Finnland, haben sehr genau atomare Massen radioaktiver Lanthan -Isotope gemessen und fanden ein interessantes Merkmal in ihren Kernbindungsenergien. Die Entdeckung liefert wesentliche Daten, um zu verstehen, wie Elemente, die im Kosmos schwerer als Eisen erzeugt werden, und löst neue Forschungsergebnisse aus, um die zugrunde liegende Kernstruktur aufzuklären, die diese unerwartete Veränderung der Atombindungsenergien verursacht.
Kernbindungsenergien von neutronreichen radioaktiven Kernen sind wesentliche Eingaben für Berechnungen, die sich mit dem Ursprung schwerer Elemente im Kosmos befassen. Kürzlich produzierten Forscher des Accelerator Laboratory der Universität Jyväskylä radioaktive, neutronreiche Lanthan-Isotope unter Verwendung der Ion Guide Isotope Trennung Online (IGISOL). Die produzierten Isotope sind von kurzer Dauer und daher schwierig zu studieren.
„Dank der hochempfindlichen Phasen-Imaging-Ionen-Cyclotron-Resonanzentechnik konnten die Massen für sechs Lanthan-Isotope mit einer sehr hohen Genauigkeit des Jyfltrap-Massenspektrometers für Penning-Trap-Massen-Spektrometer für die beiden exotischsten Isotopes, Lanthanum-152 und LanTanumumum- 153 wurden zum ersten Mal gemessen “, sagt Professor Anu Kankainen von der Universität Jyväskylä, die die Forschung als Teil ihres ERC COG -Projekts Maiden leitete.
Das bei Neutronensternkollisionen beobachtete Phänomen
Die Massenmessungen mit hoher Präzision wurden verwendet, um Neutronen-Trennungsenergien der Lanthan-Isotope zu untersuchen. Die Neutronen -Trennungsenergie zeigt, wie viel Energie erforderlich ist, um ein Neutron aus dem Kern einer bestimmten Isotope zu entfernen.
„Es gibt Informationen über die Struktur des Kern Aus der Fusion GW170817 „, erklärt Kankainen.
Eine unbekannte „Beule“ tauchte auf dem Bildschirm eines Wissenschaftlers auf
In dieser Arbeit stellten die Forscher zwei-neutrontrennende Energien der Lanthan-Isotope fest und entdeckten einen starken, lokalen Anstieg, ein „“stoßen„In den Werten, wenn die Anzahl der Neutronen von 92 auf 93 zunimmt. Die beobachtete Beule ist einzigartig und fordert weitere Studien.
„Nachdem ich die Massendatenanalyse durchgeführt und die Zwei-Neutron-Trennungsenergien berechnet und berechnet habe, war ich überrascht, dieses Merkmal zu finden. Keines der aktuellen Kernmassenmodelle kann es erklären. Es gibt einige Hinweise, die durch eine plötzliche Änderung der Veränderung verursacht werden kann Kernstruktur dieser Isotope, aber weitere Untersuchungen mit komplementären Methoden wie Laser- oder Kernspektroskopie erfordern “, sagt ein Doktorand Arthur Jaries von der Universität von Jyväskylä, der seine Doktorarbeit am Ministerium für Physik im Juni verteidigen wird.
Theoretische Modelle sollten entwickelt werden
Die neuen präzisen Massenwerte veränderten die berechneten astrophysikalischen Neutronen-Kapitur-Reaktionsgeschwindigkeiten auf rund 35% und reduzierten die massenbedingten Unsicherheiten in den extremsten Fällen um bis zu einem Faktor von 80.
„Diese verbesserten Reaktionsraten sind wichtig, um die Bildung des Häufigkeitspeaks des Seltenerdens im R-Prozess zu beheben. Noch wichtiger ist, dass die Messungen zeigen, dass die aktuellen Kernmassenmodelle, die in den astrophysikalischen Modellen verwendet werden In Zukunft „, sagt Kankainen.
