Загадку атомних ядер розгадано
Прихований магнетизм пояснив аномальне гамма-випромінювання.
Науковці Центру дослідження рідкісних ізотопів (FRIB) у співпраці з Ліверморською національною лабораторією імені Лоуренса (LLNL) встановили, що аномальне низькоенергетичне гамма-випромінювання з атомних ядер під час радіоактивного розпаду пояснюється магнітними переходами всередині ядра. Дослідження, проведене на установці FRIB, зосередилось на розпаді радіоактивного ізотопу міді на цинк. Виявлено, що саме магнітний перехід викликає різке зростання гамма-променів, що стало важливим кроком у розумінні ядерних процесів.
Важливість дослідження
Проблема, з якою стикалися науковці, полягала в тому, що деякі атомні ядра випромінюють більше низькоенергетичних гамма-променів, ніж передбачали теорії. Це явище отримало назву посилення низькоенергетичного випромінювання. Дослідження показало, що магнітний перехід, під час якого нейтрони та протони переорієнтовують свої внутрішні магнітні моменти, суттєво впливає на характеристики гамма-випромінювання.
Обладнання FRIB дало можливість розділити два різні стани розпаду. Перший стан супроводжувався електричним переходом, коли протони змінювали своє просторове положення. Другий стан, як вже згадувалося, відзначався магнітним переходом, що пояснює аномальне зростання гамма-променів у низькоенергетичному діапазоні. Результати дослідження опубліковані в науковому журналі Nature, а DOI дослідження: 10.1038/s41586-026-10758-3.
Ці відкриття мають значний потенціал для удосконалення ядерних моделей, що допоможе в моделюванні реакцій у надрах зірок, вибухів наднових та злиття нейтронних зірок. Нові знання також можуть бути корисними для:
- цивільної ядерної енергетики,
- систем національної безпеки,
- ядерної криміналістики,
- оцінки характеристик спеціальних матеріалів.
Результати даного дослідження можуть значно вплинути на розвиток ядерної фізики, оскільки розкривають нові аспекти поведінки атомних ядер під час радіоактивного розпаду. Застосування отриманих знань у різних сферах, таких як астрономія та ядерна енергетика, підкреслює важливість цього відкриття для подальших наукових досліджень та практичних застосувань. Взаємозв'язок між магнетизмом та гамма-випромінюванням відкриває нові горизонти для теоретичних та експериментальних досліджень у галузі ядерної фізики.
Цікавим є також дослідження, що стосується перемикання ефекту Холла в телуриді марганцю, яке продемонструвало, як розтягування матеріалів може впливати на їх електронні властивості. Це відкриття може мати важливі наслідки для майбутніх технологій, пов'язаних із матеріалами та їх застосуваннями в різних сферах.