Изотопы ⁷⁰Co образуют различные ядерные формы с лишь немного различающимися уровнями энергии
Группа исследователей из Facility for Rare Isotope Beams (FRIB) в Мичиганском государственном университете (MSU) обнаружила, что изотопы кобальта-70 образуют различные ядерные формы, когда их энергетические уровни отличаются лишь незначительно. Результаты опубликованы в Nature Communications Physics. Для экспериментов в Национальной сверхпроводящей циклотронной лаборатории использовался суммирующий детектор NaI (SuN). Были обнаружены как сферические, так и деформированные состояния кобальта-70. Результаты показали, что короткоживущий экзотический изотоп существует как переход между изотопами хрома с похожим атомным номером и сферическими основными состояниями изотопов никеля, богатых нейтронами.
Рис. Используя детектор Summing Nal, группа ученых-экспериментаторов и теоретиков FRIB сделала еще один шаг в понимании того, как атомное ядро может иметь две разные формы, соответствующие лишь слегка различающимся уровням энергии. Кредит: Facility for Rare Isotope Beams
В ядерной физике обычно фокусируются на изучении ядер с "магическими числами" протонов или нейтронов, так как они демонстрируют большую стабильность, чем их атомные соседи, то есть они медленнее распадаются. Изотопы с магическими числами протонов и нейтронов обычно имеют сферическую форму в основном состоянии. Однако незначительные энергетические флуктуации могут иногда приводить к тому, что одно и то же ядро принимает совершенно другую форму.
В работе изучалась цепочка ядерного распада железа-70 до кобальта-70, а затем до никеля-70. Был использован метод, называемый спектроскопией полного поглощения (TAS) — в ускорителе частиц выстреливают высокоэнергетическим пучком в неподвижную цель, затем выбирают подмножество, которое отправляется на экспериментальное оборудование, позволяющее картировать гамма-лучи после их соответствующих распадов. Ученые используют небольшие специализированные детекторы, которые улавливают энергию гамма-излучения, исходящую от распадающегося ядра.
