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    Des physiciens voient le nucléaire vaciller dans un isotope d'or

    Géométrie du moment angulaire de (a) wobbler simple, (b) partenaire de signature, (c) longitudinale, et (d) wobbler transversal dans le châssis fixe du corps, où je, m, et s correspondent au long, moyen, et axe court, respectivement. R, j, et J sont le rotor, particule étrange, et moment cinétique total, respectivement. Crédit: Lettres d'examen physique (2020). DOI :10.1103/PhysRevLett.124.052501

    Les noyaux peuvent être ronds, comme un ballon de foot, ou oblong, comme un ballon de foot. D'autres sont légèrement oblongs mais déformés, comme une pomme de terre. L'une des deux seules façons d'observer la troisième forme, rarement rencontré, c'est quand le noyau vacille comme un sommet déséquilibré.

    Les chercheurs avaient déjà vu ces rares noyaux triaxiaux vaciller sur leur plus courte, axes transversaux. Mais des chercheurs et des collaborateurs de l'Université de Notre Dame ont récemment découvert que les noyaux vacillaient également sur leurs axes intermédiaires. Leurs recherches, "Mouvement d'oscillation longitudinal dans 187 Au, " a été publié récemment dans le premier journal de physique, Lettres d'examen physique .

    Le travail a duré quatre à cinq jours une fois que l'équipe s'est réunie au Laboratoire national d'Argonne, dans l'Illinois. Étudiant diplômé en physique de Notre Dame, Nirupama Sensharma, qui était le premier auteur sur le papier, passé environ un an à analyser les données. Son travail a été souligné récemment dans La nature .

    Sensharma a travaillé avec Umesh Garg, professeur au Département de physique, développer une expérience utilisant un isotope de l'or pour découvrir si le noyau a vacillé comme prévu dans un modèle théorique développé par Stefan Frauendorf, également professeur au Département de physique. Frauendorf avait émis l'hypothèse que les noyaux triaxiaux auraient deux types différents de mouvement d'oscillation.

    La recherche fondamentale, qui, selon Garg, n'a pas d'application immédiate pour la technologie, a été choisi comme sélection de l'éditeur dans la revue. Il a également été mis en évidence comme un synopsis en physique, le magazine en ligne de l'American Physical Society. Les articles sélectionnés pour la couverture doivent inclure une percée expérimentale, ou apporter une théorie avec une nouvelle perspective, entre autres critères.

    « Là où son importance réside dans la confirmation du pouvoir prédictif du cadre théorique sous-jacent, générer plus de confiance dans d'autres prédictions sur la physique nucléaire, " dit Garg. " Ceci, entre autres, peut nous aider à comprendre comment divers processus se produisent dans les environnements stellaires, et combien les éléments lourds, comme l'or, se forment dans l'univers."

    En 2016, Frauendorf a suggéré une expérience sur un noyau d'or après avoir prédit que l'oscillation devrait exister.

    "Le groupe du professeur Garg a créé une expérience exceptionnelle pour mesurer la distribution du rayonnement, " Frauendorf a dit, notant que l'expérience a validé sa prédiction.

    L'oeuvre, financé par le ministère américain de l'Énergie, a été achevé au Laboratoire national d'Argonne à l'intérieur d'un instrument appelé Gammasphere. Gammasphere est le spectromètre gamma le plus puissant au monde, et collecte des données de rayons gamma suite à la fusion d'ions lourds. Dans la Gammasphère, un faisceau d'ions et le noyau cible se combinent pour créer un bien plus lourd, noyau très excité qui émet des rayons gamma. En observant la configuration et les propriétés des rayons gamma, les chercheurs peuvent découvrir la structure du noyau et un noyau vacillant a une structure très spécifique.

    Initialement, Garg et ses collaborateurs prévoyaient de rechercher le vacillement dans 189Au, mais a fini par peupler accidentellement un autre isotope d'or, 187Au, plus fortement. L'erreur était fortuite.

    "Celui-là avait raison, il s'avère, " Garg a dit. "Mais c'est ainsi que va la science; si nous avions fait l'expérience exactement comme prévu, Je serais probablement revenu et j'aurais dit, cela ne ressemble pas vraiment à ce que nous recherchons."


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