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研究人员证明分裂后的分裂原子核碎片开始旋转

原子核 质子 中子核裂变
发布:2021-02-26 10:41:41    


 

一个庞大的国际研究人员团队已证明,在裂变过程中发生分裂后,分裂的原子核碎片会开始旋转。该小组在《自然》杂志上发表的论文中描述了他们的实验,也许有一天可以完全解释为什么这些碎片首先开始旋转。

此前的研究表明,原子核与许多质子和中子是不稳定的。因此,它们容易分裂,这被称为核裂变。先前的研究还表明,分裂之后,原子核的碎片会随着从原子核中弹出而开始旋转。自从80多年前发现核裂变以来,它们为何开始旋转一直是一个谜。

在努力理解碎片为何开始旋转的过程中,物理学家已经了解了更多有关整体分裂过程的知识。他们发现,例如,在分裂之前,细胞核就会伸长并形成一个脖子-脖子进一步伸长,然后最终折断,这就是称为分裂的过程-也就是分裂发生时。

一旦发现分裂,物理学家就开始理论化为什么会形成脖子并导致核分裂。同样,他们开始怀疑碎片发生在分裂之前还是之后开始旋转。在这项新的尝试中,研究人员进行了实验,表明分裂后开始纺纱。

这项工作涉及研究由几种类型的不稳定元素(例如铀238和232 232)裂变产生的碎片。作为研究的一部分,他们专注于 裂变后释放的伽玛射线。他们指出,这些射线传达了有关他们正在研究的碎片旋转的信息。他们进一步期望,如果裂变引起的自旋在分裂之前发生,那么给定区域中的所有碎片几乎肯定会具有相同的自旋,但彼此相反。但是他们发现事实并非如此。相反,他们的旋转完全彼此独立。这一发现有力地表明,断裂后开始纺纱。

研究人员还推论,随着原子核的生长更长和分裂,产生的残余物可能类似于泪珠。他们建议,这样的碎片可能会以减小其表面形状的方式移动(就像气泡一样),并且这样做会释放能量,迫使它们开始旋转。

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