Les manuels de physique devront peut-être être mis à jour maintenant qu'une équipe de recherche internationale a trouvé des preuves d'une transition inattendue dans la structure des noyaux atomiques.

La découverte a été publiée dans la revue Lettres d'examen physique . Auteur principal Bo Cederwall, professeur de physique nucléaire au KTH Royal Institute of Technology, affirme que les mesures de durée de vie des nucléides déficients en neutrons dans une gamme de chaînes d'isotopes de métaux lourds à courte durée de vie ont révélé un comportement jamais observé auparavant aux états d'énergie les plus bas.

Cederwall dit que les modèles indiquent une transition de phase - c'est-à-dire, changement rapide de la matière d'un état à un autre - ce qui est inattendu pour ce groupe d'isotopes et inexpliqué par la théorie.

"Les découvertes de phénomènes qui vont à l'encontre de la théorie standard sont toujours très excitantes et plutôt rares, " dit Cederwall. L'équipe de recherche de KTH comprenait les doctorants Özge Aktas et Aysegul Ertoprak, Professeur adjoint Chong Qi, Professeur émérite Robert Liotta, postocs Hongna Liu et Maria Doncel, et les chercheurs invités Sanya Matta et Pranav Subramaniam.

"Poursuivre le développement de la théorie et des expériences complémentaires pourrait conduire à la nécessité de réviser ce qui est dit sur les noyaux atomiques dans les manuels, " dit Cederwall.

La recherche s'est concentrée sur les états excités dans les noyaux situés juste au-dessus de l'état fondamental dans une énergie extrêmement courte, de l'ordre du millionième de millionième de seconde.

« Non seulement les États que nous étudions sont de très courte durée, les noyaux que nous avons étudiés sont si instables, difficile à produire et à identifier, que très peu d'informations sur leur structure ont été mesurées auparavant, " il dit.

Pour un an, le groupe de recherche a analysé plusieurs téraoctets de données. Le rayonnement gamma a été étudié à partir de réactions nucléaires à l'installation d'accélérateur de particules de l'Université de Jyväskylä, Finlande. L'équipement de mesure, qui utilise des cristaux de germanium de haute pureté en son cœur, peut identifier les espèces nucléaires les plus rares à partir d'un vaste fond de nucléides plus stables produits dans les réactions.

En plus d'une compréhension approfondie de la façon dont les plus petits composants de l'univers sont construits, les méthodes et les systèmes de détection que l'équipe de recherche a développés peuvent être appliqués en médecine et en technologie. Diagnostic et radiothérapie du cancer, technologies de détection de substances radioactives dans l'environnement, et le contrôle de la sûreté nucléaire contre la prolifération nucléaire en sont quelques exemples. Le groupe de physique nucléaire du KTH travaille également avec de telles applications de sa recherche fondamentale.

« C'est l'extrême sensibilité de la technique de mesure qui est cruciale pour nos résultats. Notre technologie de plus en plus raffinée servira à la fois de nouvelles applications et des expériences de nouvelle génération, " dit Cederwall.