Получен второй изотоп с двупротонной радиоактивностью
|
Международная команда ядерных физиков впервые получила цинк-54. Этот изотоп может подвергаться ядерному распаду, при котором ядро испускает сразу два протона. Такая радиоактивная реакция ранее наблюдалась лишь однажды — у железа-45. Результаты эксперимента позволят лучше понять, как протоны объединяются в атомные ядра.
Ядра становятся нестабильными и распадаются, если они содержат слишком много протонов или нейтронов. Самые частые формы распада — это спонтанное деление атомного ядра и альфа-, бета- и гамма-распад. Однако некоторые ядра, содержащие протонов больше, чем нейтронов, могут в процессе распада также испускать протон. Этот процесс — протонный радиоактивный распад ядер — физики впервые наблюдали 20 лет назад.
Однопротонная эмиссия происходит в ядрах с нечетным числом протонов. Однако физики-теоретики уже давно предсказывали, что ядра, содержащие четное число протонов и/или нейтронов, могут испускать пару протонов (так, российский академик В. И. Гольданский говорил о возможности существования двупротонной радиоактивности еще в 1960 году). Двупротонный радиоактивный распад ядер впервые наблюдали в 2002 году на примере изотопа железа-45, содержащего 26 протонов и 19 нейтронов. Ядра железа-45 были получены путем бомбардировки никелевой или бериллиевой мишени пучком ионов никеля-58.
В нынешнем эксперименте на Большом ионном ускорителе в Лурде (GANIL) Бертран Бланк из Французского центра ядерных исследований в Бордо-Градиньян (CENBG) и его коллеги получили цинк-54, содержащий 30 протонов и 24 нейтрона, также используя ионы никеля-58 и никелевую мишень, пишет Physicsweb. Ядра цинка-54 образовывались в столкновениях с вероятностью 10-17. Зарегистрированная энергия протона и период полураспада, равный примерно 3,7 миллисекунд, соответствовали предсказаниям.
«Тот факт, что найден уже второй изотоп с двупротонной эмиссией, позволяет впервые провести серьезное сравнение теоретических предсказаний и экспериментальных данных, — говорит Бертран Бланк. — Два гораздо лучше, чем один, и мы очень надеемся, что будут еще».
Исследовательская группа Бертрана Бланка планирует продолжить поиски изотопов, обладающих двупротонной радиоактивностью. Кроме того, физики собираются более подробно изучить железо-45 и цинк-54 с помощью времяпроекционной камеры, чтобы зафиксировать траектории обоих протонов. По словам Бланка, «это позволит изучить корреляции между протонами и, таким образом, лучше понять процесс их испускания».
