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宇宙中核裂变现象首次揭示

2023-12-12 08:48     来源:科技日报     核物理粒子物理原子核

科学家的裂变模型发现了以前从未在恒星中直接观察到的核过程的清晰痕迹。

图片来源:洛斯阿拉莫斯国家实验室

元素周期表中铁以上的元素,被认为是在两颗中子星合并等灾难性爆炸或在罕见的超新星中产生的。最新研究表明,在重元素的产生过程中,宇宙中可能会有裂变发生。通过梳理古老恒星中的各种元素的数据,研究人员发现了裂变的潜在特征,并表明自然界可能会产生超出元素周期表中最重元素的超重原子核。这一研究成果发表在最新一期《科学》杂志上。

利用最新的观察结果,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室研究人员发现了银等轻质精密金属与铕等稀土原子核之间存在相关性。当其中一组元素上升时,另一组中相应的元素也会增加,其相关性为正。

研究人员表示,不同恒星之间都出现这种情况,唯一可能的方式是,在重元素形成过程中存在一致的过程。团队测试了所有的可能性,裂变是唯一能够重现这一趋势的解释。这也是宇宙中裂变发生的第一个证据。

研究还表明,原子质量(质子加中子数)为260的元素(比元素周期表最重的元素更重)可能存在。

团队开发了用于预测和指导观测的裂变模型。这些模型允许物理学家解释实验并在缺乏测量时填充数据。与测量数据相比,这些模型表现得非常好,因此在没有测量数据的情况下,它们的推断更加可信。

研究重元素形成需要短寿和长寿物种的核输入。裂变产率是将相对较重原子分裂成较轻原子过程中的产物,这与核武器和反应堆中使用的过程相同。

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