La physique nucléaire est un mystère de longue date: pourquoi l'univers est composé de matière que nous voyons autour de composition spécifique? En d'autres termes, pourquoi il est la substance « cette », plutôt que d'autres choses composées? Un intérêt particulier est responsable de la production d'éléments lourds (tels que l'or, le platine et l'uranium) des procédés physiques, ces processus sont considérés se produire pendant les étoiles à neutrons et la fusion des explosions de supernova. Les scientifiques du département américain de l'Argonne National Laboratory de l'énergie (DOE), et a mené les expériences de physique nucléaire international menées à l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN du), dont les conclusions ont été publiées dans la revue « Physical Review Letters ».
L'utilisation expérimentale de la nouvelle technologie développée par Argonne National Laboratory pour étudier la nature et l'origine des éléments lourds dans l'univers. L'étude peut être processus de base « étrange » de fournir des informations clés à travailler ensemble pour créer et fournir des informations pour le modèle d'événement stellaire et l'univers primitif. La participation à un physicien nucléaire premier conducteur inférieur à protons observée, les neutrons de neutrons de 126 noyaux structure de coquille, qui est le champ « nombre magique » de la physique nucléaire. Dans ces nombre magique (8,20,28,50 et 126 qui sont la valeur normale), la stabilité accrue du noyau, en tant que gaz inerte tel que de l'enveloppe fermée d'électrons.
Plus de 126 le nombre de nombre magique de neutrons des noyaux dans une large mesure ne soit pas détectée car ils sont difficiles à produire. La compréhension de leur comportement, pour produire des neutrons rapides de l'univers dans de nombreux éléments lourds essentiels à la compréhension du processus de capture ou d'un processus de r. processus de r est censé se produire dans des conditions extrêmes de soleil, comme les étoiles à neutrons ou supernovae combinés. Ces noyaux riches en neutrons peuvent placer environnement à croissance rapide, ont la possibilité de neutrons de capture dans la désintégration des neutrons avant de créer de nouveaux éléments plus lourds, l'objectif de cette expérience est d'isotopes du mercure Hg207.
Pour la recherche Hg207 peut aider à révéler la nature de son proche voisin, qui est directement impliqué dans les aspects clés du noyau processus de r. scientifique en chef de l'étude, le physicien Argonne Ben Kay dit: Un des plus grands problèmes de ce siècle (après le Big Bang) des éléments dans l'univers est comment former le début, la recherche est difficile parce que nous ne pouvons pas seulement de creusé une supernova sur la Terre, nous devons donc créer ces environnements extrêmes, et d'étudier les réactions qui se produisent. Afin d'étudier la structure Hg207, les chercheurs ont d'abord utilisé l'équipement HIE-Isolde Suisse CERN à Genève.
Isolde spectromètre magnétique interne au CERN (CERN): L'icône
Un faisceau de faisceau de protons de haute énergie est émise sur une cible de plomb fondu, la collision résultante produit des centaines d'isotopes radioactifs et exotiques. Ensuite, séparé de l'autre débris hors du noyau Hg206 et en utilisant l'accélérateur HIF-Isolde CERN, créant ainsi le faisceau le plus élevé de noyau d'énergie, qui est la plus haute énergie jamais atteinte dans l'installation de l'accélérateur. Ensuite, le faisceau lumineux est focalisé sur une nouvelle cible dans deuterium Isolde spectromètre magnétique (ISS). De plus en plus, aucun autre dispositif peut être fabriqué à une telle qualité de faisceau d'atomes de mercure, et de les accélérer à une telle énergie élevée.
Ceci, couplé à l'excellente résolution de la station spatiale internationale, la première fois que nous pouvons observer le spectre d'excitation Hg207 de l'Etat. ISS a un spectromètre magnétique nouvellement mis au point, les physiciens nucléaires utiliser pour sonder les neutrons de capture Hg206 nucléaire et devenir un exemple de Hg207. Le spectromètre magnétique solénoïde est une reprise de l'hôpital australien de 4 supraconducteur Tesla aimants IRM. Comme la collaboration dirigée par les Britanniques entre l'Université de Liverpool, l'Université de Manchester, Dar Sainsbury Laboratory et l'Université de Louvain, Belgique collaborateur, il est transféré et installé au CERN Isolde.
Le deutérium est un isotopes rares lourd de l'hydrogène, des protons et des neutrons, les neutrons sont capturés lorsque la cible de deutérium Hg206, reculera protons. Émis dans ces Protons réactions sont transférées au détecteur Station spatiale internationale, leur énergie et des informations de position sur la structure nucléaire de génération de clés et comment il est assemblé. Ces propriétés ont un impact important sur le processus de r, le résultat peut être un guide important pour calculer le modèle de l'astrophysique nucléaire de la Station spatiale internationale utilise un concept révolutionnaire proposé par Argonne Membre émérite John Schiffer.
Le concept est de construire une piste en spirale comme un spectromètre de laboratoire HELIOS, l'instrument a inspiré le développement du spectromètre Station spatiale internationale. propriétés nucléaires ont pu étudier à explorer, mais grâce à HELIOS, depuis 2008 a été réalisée à l'Argonne. L'installation Isolde du CERN peut produire un faisceau atomique, faisceau atomique à Argonne supplément peut être fabriqué. Au cours du siècle dernier, les physiciens nucléaires ont été en mesure de frapper un collisions de faisceaux d'ions légers de cible lourde, l'étude a recueilli des informations sur le noyau atomique.
Cependant, lorsque le faisceau de lumière de poids touche la cible, les caractéristiques physiques de la collision peuvent être déformés, plus difficiles à résoudre. concept de HELIOS Argonne est d'éliminer cette solution de distorsion, lorsque le faisceau a frappé des cibles vulnérables, Cinématique changeront, le spectre résultant sera compressé. Toutefois, lorsque la collision se produit à l'intérieur de l'aimant, le mouvement des protons émis dans un motif en spirale vers le détecteur, par l'intermédiaire d'une cinématique mathématiques, le « truc » qui se dilatent comprimé, ce qui entraîne non compressé spectre révèle la structure de base sous-jacente.
expériences du CERN sur l'analyse des données pour la première fois, ont confirmé les prédictions du modèle en cours de base de la théorie, les plans de l'équipe pour tirer parti de ces nouvelles capacités qui étudient autre domaine Hg207 nucléaire si la zone inconnue de la physique nucléaire et le processus r de compréhension plus profonde.
Brocade Parc | Recherche / de: Argonne National Laboratory
revue de référence "Physical Review Letters"
Brocade Park | science, la technologie, la recherche, la science
Brocade attention [Parc] pour voir plus grand US Space and Science astronautique
