Ib lub cuab yeej tshiab ntawm US Department of Energy's (DOE) Argonne National Laboratory tau ntsuas qhov tseeb ntawm qhov tsis ruaj khov ruthenium nuclei. Cov kev ntsuas no yog ib qho tseem ceeb hauv kev siv lub cev nuclear vim tias lawv sib tw ua ke nrog cov kev kwv yees ua los ntawm cov qauv siv hluav taws xob zoo.
Bernhard Maass, tus kws pab physicist ntawm Argonne thiab tus thawj coj ntawm txoj kev tshawb no hais tias "Nws nyuaj heev rau cov qauv theoretical los kwv yees cov khoom ntawm complex, unstable nuclei," said Bernhard Maass. "Peb tau ua pov thawj tias ib chav kawm ntawm cov qauv siab heev tuaj yeem ua qhov no kom raug. Peb cov txiaj ntsig tau pab kom siv tau cov qauv."
Kev lees paub cov qauv tuaj yeem tsim kev ntseeg siab hauv lawv qhov kev kwv yees txog cov txheej txheem astrophysical. Cov no suav nrog kev tsim, evolution thiab tawg ntawm cov hnub qub uas tsim cov ntsiab lus.
Txoj kev tshawb no tau luam tawm nyob rau hauvCov ntawv txheeb xyuas lub cev.
Ib qho yuav tsum tau ua raws li cov qauv theoretical
Nuclear physicists tab tom tsim cov qauv theoretical ntau dua los ua kom pom tseeb ntawm cov khoom tsis ruaj khov atomic nuclei nrog cov qauv nyuaj, cov duab thiab lub zog. Cov qauv zoo li no muaj peev xwm ua rau peb nkag siab tob txog kev ua haujlwm sab hauv ntawm atomic nuclei.
Txawm li cas los xij, nws yog ib qho tseem ceeb uas yuav tsum tau ua kom pom qhov tseeb ntawm cov qauv no ua ntej lawv tuaj yeem siv los thawb rau pem hauv ntej ntawm kev tshawb fawb. Qhov no yuav tsum muaj txoj haujlwm nyuaj ntawm kev sau cov lus tseeb, tiag tiag -kev ntsuas lub ntiaj teb ntawm cov nuclei nyuaj thiab sib piv cov kev ntsuas nrog cov qauv kev kwv yees.
Ruthenium yog ib qho zoo tagnrho rau validate cov qauv theoretical siab heev. Cov hlau tsis tshua muaj no muaj isotopes- atoms ntawm tib lub caij nrog ntau tus lej ntawm neutrons thiab sib txawv ruaj khov- paub tias muaj nuclei nrog cov qauv thiab cov duab. Muaj ntau qhov tsis ruaj khov, xov tooj cua ruthenium isotopes ntseeg tias muaj cov duab triaxial, zoo ib yam li almond lossis kas fes taum.
Ntsuas cov khoom ntawm ruthenium
Pab neeg tshawb fawb tau siv Argonne Tandem Hall Laser Beamline rau Atom thiab Ion Spectroscopy (ATLANTIS) apparatus los ntsuas cuaj lub xov tooj cua ruthenium isotopes. Cov cuab yeej tshiab no tau teeb tsa ntawm Argonne Tandem Linac Accelerator System (ATLAS).
ATLAS yog DOE cov neeg siv khoom siv ntawm Argonne nrog lub tshuab hluav taws xob superconducting linear accelerator tsim los kawm txog cov khoom ntawm nuclei.
Cov kws tshawb fawb tau nkag mus rau cov xov tooj cua ruthenium isotopes los ntawm lwm lub cuab yeej ATLAS, Californium Rare Isotope Breeder Upgrade (CARIBU). CARIBU tuaj yeem xa cov xov tooj cua ruthenium los ntawm kev sib cais ntawm ib qho me me ntawm californium-ib qho tsis tshua muaj, muaj hluav taws xob ntau heev.
"Cov ruthenium isotopes uas peb tau kawm tsuas yog ib pliag xwb ua ntej lwj mus rau lwm yam," Maass hais. "ATLANTIS ua cov txheej txheem hu ua collinear laser spectroscopy. Nws tso cai rau peb los sau cov kev ntsuas ntawm cov isotopes me me hauv tsawg dua ib ob."
Siv ATLANTIS, cov kws tshawb fawb tau coj lub teeb laser raws tib txoj kev raws li lub teeb ntawm ruthenium atoms. Ntawm qee qhov laser zaus, cov atoms tau zoo siab thiab pib fluoresce, qhia tias lub teeb photons tau tawm. Pab neeg no tau txheeb xyuas cov laser zaus uas cov photon emissions peaked. Cov txheej txheem no tau rov ua dua rau cuaj ruthenium isotopes. Rau txhua tus isotope, lub siab tshaj plaws emission hloov mus rau qhov sib txawv me ntsis.
Maass hais tias "Peb tuaj yeem siv qhov kev hloov pauv isotope no los ua qhov sib txawv ntawm cov isotopes 'nuclear loj," Maass hais.
Pab pawg tau piv cov kev hloov pauv loj no nrog kev kwv yees los ntawm Brussels-Skyrme- ntawm -a-Grid (BSkG) qauv, uas yog ib qho ntawm lub ntiaj teb siab tshaj plaws rau cov qauv nuclear. Tsis zoo li cov laus, cov qauv nuclear, lawv suav txog qhov tshwj xeeb thiab kev sib cuam tshuam ntawm tag nrho cov neutrons thiab protons hauv lub nucleus.
Cov kws tshawb fawb pom pom kev pom zoo zoo ntawm lawv cov txiaj ntsig thiab kev kwv yees los ntawm BSkG qauv, taw qhia rau cov qauv 'robustness.
Qhov tseem ceeb, hauv kev sim ua kom muaj kev ntsuas qhov tseeb, pab pawg kuj tau tshaj lij collinear laser spectroscopy thev naus laus zis. Tshwj xeeb, lawv tau tsim thiab siv cov tswv yim tshiab uas muaj txiaj ntsig zoo uas cuam tshuam lub atom beam thiab "pub" rau hauv pulses.
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Kev cuam tshuam rau astrophysics
Txoj kev tshawb no qhia tias BSkG qauv tuaj yeem ua rau kev kwv yees ntawm qhov tsis ruaj khov, triaxial nuclei nrog qhov tseeb zoo kawg. Cov qauv muaj zog zoo li no tuaj yeem pab cov kws tshawb fawb astrophysicists pom kev ua haujlwm ntawm lub ntiaj teb li cas.
Maass hais tias "Astrophysicists paub tias tsis ruaj tsis khov, xov tooj cua nuclei ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev tsim cov hnub qub thiab cov ntsiab lus hauv lub ntiaj teb," Maass hais.
"Yuav kom nkag siab zoo dua peb lub ntiaj teb, peb yuav tsum paub seb cov nuclei yog cov txheej txheem thiab lawv cuam tshuam li cas. Peb yuav tsum muaj peev xwm kwv yees cov khoom ntawm kab txawv nuclei uas tsis tuaj yeem tsim tawm hauv cov khoom siv niaj hnub no."
Peb ntawm cov kws sau ntawv tau tsim cov qauv BSkG: Wouter Ryssens thiab Guilherme Grams, ob qho tib si los ntawm Université libre de Bruxelles hauv Belgium, thiab Michael Bender los ntawm Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon hauv Fabkis.
Ntxiv rau Maass, Ryssens, Grams thiab Bender, kev sim thiab kev tsim kho ntawm ATLANTIS yog kev sib koom tes ntawm cov kws tshawb fawb los ntawm Argonne (Daniel Burdette, Jason Clark, Peter Mueller, Daniel Santiago-Gonzalez, Guy Savard thiab Adrian Valverde), Technical University of Darmstadt hauv lub teb chaws Yelemees thiab lub Facility of the Facility.
ATLANTIS muaj rau cov koom haum sib koom tes los ua cov kev ntsuas collinear laser spectroscopy rau ntau yam kev tshawb fawb xav tau. Txhawm rau tshawb nrhiav kev sib koom tes, hu rau Maass.
