Aurul, „născut” în coliziuni stelare: cercetările care schimbă înțelegerea proceselor nucleare
Un studiu realizat de cercetători de la Universitatea din Tennessee aduce o contribuție semnificativă la înțelegerea modului în care se formează elementele grele, precum aurul și platina. Descoperirile au implicații importante nu doar pentru fizica nucleară, ci și pentru modul în care interpretăm evenimentele cosmice majore. Rezultatele, obținute în urma experimentelor efectuate la CERN, au fost publicate recent în revista Science Daily.
Noi perspective asupra procesului de formare a aurului
Aurul, departe de a apărea în mod simplu în natură, ia naștere în condiții extreme, în timpul unor evenimente cosmice violente. Coliziunile dintre stele și exploziile stelare sunt principalele „fabrici” de aur, declanșând un proces cunoscut sub numele de captare rapidă a neutronilor. În cadrul acestui proces, nucleele atomice absorb rapid neutroni, devenind din ce în ce mai instabile și grele. În final, aceste nuclee se dezintegrează în forme mai stabile, generând elemente grele, inclusiv aurul.
Deoarece nucleele implicate în acest proces sunt extrem de instabile și au o durată de viață foarte scurtă, studiul lor direct este dificil. Din acest motiv, cercetătorii s-au bazat în trecut pe modele teoretice, care aveau însă limitări evidente. Experimentele realizate la CERN, la instalația ISOLDE, au adus o schimbare majoră. Aici, oamenii de știință au lucrat cu un izotop rar, indiu-134, obținut în condiții controlate și extrem de precise.
Cu ajutorul unor tehnici avansate, precum separarea cu laser și detectoare performante de neutroni, cercetătorii au reușit să observe procese anterior doar teoretizate. Cea mai importantă descoperire a fost prima măsurare a energiei neutronilor emiși într-un proces rar, numit dezintegrare beta cu emisie întârziată a doi neutroni. Acest tip de reacție apare doar în nuclee exotice, foarte instabile, oferind indicii prețioase despre evoluția materiei în condiții extreme.
Revizuirea modelelor teoretice existente
Pe lângă prima măsurare a energiei neutronilor, cercetătorii au identificat o stare a neutronilor în staniu-133, confirmând o ipoteză teoretică veche. Descoperirea contrazice modul în care se credea că funcționează nucleul, care se comporta ca un sistem fără memorie, „uitând” complet procesul anterior de dezintegrare. Noile date sugerează că nucleele pot păstra informații despre etapele anterioare, ceea ce impune o revizuire a modelelor existente.
O a treia descoperire importantă vizează modul în care sunt populate stările nucleare. Rezultatele arată că acestea nu respectă tiparele statistice clasice, sugerând că modelele actuale nu mai sunt suficiente, mai ales în cazul nucleelor foarte îndepărtate de stabilitate. Aceste concluzii sunt relevante în contextul studiului elementelor extrem de rare, precum tennessine.
Prin urmare, înțelegerea proceselor care stau la baza formării aurului are implicații profunde. Noile descoperiri permit o mai bună reconstrucție a proceselor care au modelat Universul, inclusiv a celor care au condus la apariția elementelor pe Pământ. Grupul de cercetare continuă să experimenteze la CERN, urmărind să aprofundeze aceste aspecte.
Sursa: Playtech.ro
