به گزارش مجله خبری نگار، تیمی از دانشمندان به نمایندگی از ۱۲ موسسه در ۶ کشور، از جمله دانشگاه ساری، شواهد دست اولی از ساختارهای ضربان دار نادر در هسته اتمهای گادولینیوم-۱۵۰ را کشف کردند. این مطالعه که در مجله Physical Review Letters منتشر شده است، پنجره جدیدی را به دنیای کوانتومی باز میکند و میتواند بر فناوری آینده تأثیر بگذارد.
گادولینیوم-۱۵۰ یک ایزوتوپ رادیواکتیو از فلز خاکی کمیاب گادولینیوم است و فقط در مقادیر بسیار کم در طبیعت یافت میشود، با این حال یک عنصر شیمیایی مهم برای علم و فناوری محسوب میشود. گادولینیوم در مواد ابررسانا که الکتریسیته را بدون از دست دادن انرژی منتقل میکنند، در انرژی هستهای برای کنترل واکنشهای داخل راکتورها، و در پزشکی به عنوان یک ماده حاجب در MRI استفاده میشود و به پزشکان کمک میکند تا اندامها را با وضوح بیشتری ببینند.
هسته اتمی یک "کره" کوچک است که از پروتونها و نوترونها تشکیل شده است. دانشمندان کشف کردند که هسته گادولینیوم-۱۵۰ متورم میشود و شکل گلابی مانند به خود میگیرد. این امر ناشی از "رقص" همزمان ذرات درون هسته است، جایی که آنها به گونهای نوسان میکنند که هسته را نامتقارن میکند.
هسته اتمها بسیار کوچکتر از آن هستند که حتی توسط قدرتمندترین میکروسکوپها دیده شوند. دانشمندان پرتو گاما را اندازه گیری کردند، تابشی که توسط هسته پس از این نوسانات "فروکش میکند" آزاد میشود. این را میتوان به پژواک تشبیه کرد که به ما کمک میکند تا شکل یک اتاق را از طریق قدرت صدای آن درک کنیم، در حالی که شکل هسته را میتوان از طریق تابش گاما شناخت.
دانشمندان میگویند این کشف شبیه به فمتوسکوپ (یک میکروسکوپ هسته فوق العاده ریز) است که نشان میدهد چگونه ماده در سطح اتم سازماندهی میشود. برای آزمایش این نظریه، فیزیکدانان پنج مدل مدرن ساختار هسته را بررسی کردند.
پروفسور پاتریک ریگان، یکی از نویسندگان این تحقیق، گفت: "بسیار عالی است که بتوانیم اشکال این اجرام کوانتومی بسیار ظریف را ببینیم. درک این ساختارها میتواند به ایجاد مواد جدید، مانند آنهایی که در ابررساناها یا انرژی هستهای استفاده میشوند، کمک کند.»
منبع: Naukatv