גרעינים

01.12.2005
 
פרופ' מיכה הס. אקזוטיקה
 
 
גרעיני אטומים עשויים להתקיים במצבים מעוררים במשך פרקי זמן קצרים, עד שהם "נרגעים" בהדרגה ודועכים למצבי רגיעה. מצבים כאלה מעניינים במיוחד כשהם מתקיימים בגרעינים "אקזוטיים" המכילים הרכב חריג של פרוטונים וניטרונים. מעקב אחר תהליך הדעיכה של גרעינים כאלה, שלעיתים נמשך חלקיקי זעיר של שנייה בלבד, עשוי לסייע למדענים להבין תהליכים גרעיניים שונים המתחוללים בין היתר בליבות כוכבים. צוות בין-לאומי של מדענים, שריכז פרופ' מיכה הס מהמחלקה לפיסיקה של חלקיקים במכון ויצמן למדע, הצליח באחרונה לעקוב אחר דעיכה של גרעין אקזוטי, ותוך כדי כך לחשוף את המבנה המרחבי התלת-ממדי שלו.
 
בניסוי שריכז פרופ' הס השתתפו מדענים מישראל, צרפת, איטליה, בלגיה, בולגריה ורוסיה, והוא התבצע במאיץ היונים הכבדים "גניל" בקאן שבצרפת. הקבוצה הישראלית ממכון ויצמן למדע כללה, בנוסף לפרופ' הס, את פרופ' גבירול גולדרינג ואת החוקרים הבתר-דוקטוריאליים ד"ר נארה סינג וד"ר סנן-ג'יי שמולי. המדענים ירו קרן יונים של ניקל שהואצו למהירות השווה לשליש מהירות האור, וכיוונו אותה לעבר לוח של המתכת בריליום. כשהקרן פגעה בלוח הבריליום, נשברו גרעיני הניקל כשהם יוצרים שלל איזוטופים. מתוך כל אלה הפרידו המדענים - באמצעות מפריד מאסות - את היונים של ברזל 61, שגרעיניהם האקזוטיים מכילים 26 פרוטונים ו-35 ניטרונים.
 
61 גרעיני הברזל הושלכו, תוך 250 ננו- שניות, לתוך גביש קדמיום, שם הם הסתחררו סביב צירם, כסביבונים, תוך שהם ממטירים קרינת גאמא לכל עבר - ודועכים במשך כ-250 ננו-שניות למצב של היסוד הבלתי-מעורר. תנועה סיבובית זו נגרמה כתוצאה מיחסי הגומלין בין השדה החשמלי הבלתי-סדיר של גביש הקדמיום, לבין המטען החשמלי המפוזר באופן לא שווה בגרעין הברזל 61. הכרת מאפייניו של הגרעין האקזוטי בתחילת התהליך, ובסופו, איפשרה למדענים לפענח את מבנהו המרחבי, התלת-ממדי, הדומה למבנהו של גרעין דלעת פחוס. שיטות המעקב האלה פותחות אפשרויות חדשות להבנת התכונות והמבנה המרחבי התלת-ממדי של גרעינים אקזוטיים נוספים.
 

לשיתוף:

 

 

 

 

פודקאסטים
אינסטגרם