Primul nucleu atomic ușor cu a doua față - ScienceDaily
Într-un anumit grad de aproximare, nucleele atomice arată ca sferele care, în majoritatea cazurilor, sunt distorsionate într-o măsură mai mare sau mai mică. Când nucleul este excitat, forma lui se poate schimba, dar numai pentru un moment extrem de scurt, după care revine la starea sa inițială. O „a doua față” relativ permanentă a nucleelor atomice a fost observată până acum doar în cele mai masive elemente. Într-un experiment spectaculos, fizicieni din Polonia, Italia, Japonia, Belgia și România au reușit pentru prima dată să-l înregistreze într-un nucleu recunoscut ca fiind ușor.
Nucleii atomici sunt capabili să-și schimbe forma în funcție de cantitatea de energie pe care o dețin sau de viteza cu care se învârt. Modificările legate doar de adăugarea de energie (și, prin urmare, nu ținând cont de rotire) sunt relativ stabile doar în nucleele celor mai masive elemente. Acum, se dovedește că nucleele elementelor mult mai ușoare, cum ar fi nichelul, pot, de asemenea, să persiste puțin mai mult în noua lor formă. Descoperirea a fost făcută de o echipă de oameni de știință din Universitatea italiană degli Studi di Milano (UniMi), Institutul de Fizică Nucleară al Academiei Poloneze de Științe (IFJ PAN) din Cracovia, Institutul Național Român de Fizică și Inginerie Nucleară ( IFIN-HH), Universitatea japoneză din Tokyo și Universitatea belgiană din Bruxelles. Calculele necesare pentru pregătirea experimentului efectuat au fost atât de complexe încât a fost necesară o infrastructură de calculatoare de aproximativ un milion de procesoare pentru a le realiza. Efortul nu s-a risipit: publicația care descrie realizarea a fost distinsă de editorii revistei Physical Review Letters.
Construit din protoni și neutroni, nucleele atomice sunt în general considerate a fi structuri sferice. Cu toate acestea, în realitate, majoritatea nucleelor atomice sunt structuri care sunt deformate într-o măsură mai mare sau mai mică: aplatizate sau alungite de-a lungul uneia, a două sau uneori chiar a celor trei axe. Mai mult, la fel cum o minge se aplatizează mai mult sau mai puțin în funcție de forța exercitată asupra ei de o mână, așa că nucleele atomice își pot schimba deformarea în funcție de cantitatea de energie pe care o dețin, chiar și atunci când nu se rotește.
„Când un nucleu atomic este alimentat cu cantitatea potrivită de energie, acesta poate trece într-o stare cu o deformare a formei diferită de cea tipică pentru starea de bază. Această nouă deformare - ilustrativ vorbind: noua sa față - este, totuși, foarte instabilă .Așa cum o minge revine la forma inițială după ce mâna care a distorsionat-o este îndepărtată, astfel încât nucleul revine la forma sa originală, dar face atât de mult, mult mai repede, în miliardimi de miliardime de secundă sau un So, în loc să vorbim despre a doua față a nucleului atomic, probabil că este mai bine să vorbim doar despre o grimasă ", explică Prof. Bogdan Fornal (IFJ PAN), a cărui echipă de cercetare îl includea pe Dr. Dr. Natalia Cieplicka-Orynczak Lukasz Iskra și Dr. Mateusz Krzysiek.