Тайна ядерного излучения раскрыта
Физики наконец объяснили давнюю аномалию: атомные ядра порой испускают заметно больше низкоэнергетических гамма-лучей, чем предсказывают существующие модели. Это явление известно как усиление низкоэнергетического излучения. Группа исследователей из Центра изучения редких изотопов (FRIB) и Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL) установила, что источник аномалии — магнитные переходы в ядре.
Эксперименты на оборудовании FRIB проводились с радиоактивным изотопом меди, который распадается в цинк. Ученые смогли разделить два варианта распада. В первом случае происходил электрический переход: протоны изменяли своё пространственное положение. Во втором наблюдался магнитный переход, связанный с переориентацией внутренних магнитных моментов нейтронов и протонов. Именно этот переход вызывает резкий рост числа гамма-квантов в низкоэнергетическом диапазоне.
Почему открытие важно
Результаты помогают уточнить модели ядерных реакций, что необходимо для описания процессов в недрах звёзд, при вспышках сверхновых и слияниях нейтронных звёзд. Новые данные также могут найти применение в гражданской атомной энергетике, системах национальной безопасности, ядерной криминалистике и при оценке свойств специальных материалов.
Статья с результатами опубликована в журнале Nature; DOI исследования: 10.1038/s41586-026-10758-3. Работа демонстрирует прямую связь между магнетизмом ядра и характеристиками гамма-излучения, открывая дополнительные возможности как для теории, так и для экспериментов в ядерной физике.
В последние годы ученые все чаще обращаются к аномальным эффектам в материалах для объяснения различных физических явлений. Например, исследование переключения эффекта Холла в теллуриде марганца открывает новые горизонты в понимании взаимодействия магнитных и электрических свойств, что может быть связано с недавними открытиями в области ядерной физики и гамма-излучения.