Всего несколько миллиардов атомов в год — и научная сенсация. Лазер помог раскрыть секрет ядра элемента
Международная группа исследователей впервые смогла с высокой точностью определить форму атомного ядра фермия-255 — одного из самых тяжелых химических элементов, известных науке. Работа показала, что ядро элемента с атомным номером 100 сильно вытянуто и по форме напоминает мяч для регби. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Фермий не встречается в природе. Его приходится получать искусственно, а количество доступного вещества настолько мало, что ученые годами готовили образцы для эксперимента. В итоге исследователям удалось собрать материал, содержавший всего несколько миллиардов атомов. Несмотря на столь скромный запас, этого оказалось достаточно для проведения сверхточной лазерной спектроскопии.
Объектом исследования стал изотоп фермий-255, содержащий 100 протонов и 155 нейтронов. Ученые направляли лазерное излучение на атомы и анализировали мельчайшие изменения энергетических уровней электронов. Поскольку внутренние электроны очень чувствительны к размерам и форме ядра, такой метод позволяет буквально «просвечивать» его структуру.
Эксперимент оказался крайне сложным. Для получения нужного вещества использовали многоступенчатую цепочку производства через изотопы эйнштейния-254 и 255. Материал облучали нейтронами в США, затем перевозили между несколькими научными центрами Европы, а сами измерения проводили в Германии на установке RISIKO. На работу с 255Fm у физиков оставалось совсем немного времени — период полураспада этого изотопа составляет 20 часов. Во время опыта образцы нагревали до 1000 °C, чтобы атомы испарялись и могли взаимодействовать с лазерным лучом.
Источник: hi-tech.mail.ru