• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Argonnes banbrytande användaranläggning för att lägga till ett magiskt nummer

    Upphovsman:NASA -bilder

    En av de stora frågorna inom fysik och kemi är, hur skapades de tunga elementen från järn till uran? Argonne Tandem Linac Accelerator System (ATLAS) vid US Department of Energy's (DOE) Argonne National Laboratory uppgraderas med nya funktioner för att hitta svaret på den frågan och många andra.

    Av fem DOE Office of Science användarfaciliteter i Argonne, ATLAS är den längsta. "Invigdes 1978, ATLAS förändras och utvecklar nya tekniska framsteg och svarar på nya forskningsmöjligheter, "säger ATLAS -direktören Guy Savard. Den är nu utrustad med en" N =126 -fabrik, "planerad att gå online senare i år. Denna nya kapacitet kommer snart att producera strålar av tunga atomkärnor bestående av 126 neutroner. Detta är möjligt, till viss del, genom tillägg av en kylare-buntare som kyler strålen och omvandlar den från kontinuerlig till buntad.

    Under många decennier har ATLAS har varit en ledande amerikansk anläggning för forskning om kärnkraftsstrukturer och är den världsledande anläggningen för tillhandahållande av stabila strålar för kärnstruktur och astrofysikforskning. ATLAS kan accelerera strålar som sträcker sig över elementen, från väte till uran, till höga energier, sedan slår det dem i mål för studier av olika kärnkraftsstrukturer.

    Sedan starten, ATLAS har samlat världens ledande forskare och ingenjörer för att lösa några av de mest komplexa vetenskapliga problemen inom kärnfysik och astrofysik. Särskilt, det har varit avgörande för att bestämma egenskaper hos atomkärnor, materiens kärna och stjärnornas bränsle.

    Den kommande N =126 -fabriken kommer att generera strålar av atomkärnor med ett "magiskt antal" neutroner, 126. Som Savard förklarar, "Fysiken har sju magiska tal:2, 8, 20, 28, 50, 82 och 126. Atomkärnor med dessa antal neutroner eller protoner är exceptionellt stabila. Denna stabilitet gör dem idealiska för forskningsändamål i allmänhet. "

    Forskare vid ATLAS kommer att generera N =126 kärnor för att testa en regerande teori om astrofysik - att den snabba fångsten av neutroner under explosionen och kollapsen av massiva stjärnor och kollisionen av neutronstjärnor är ansvarig för bildandet av ungefär hälften av de tunga elementen från järn genom uran.

    N =126 -fabriken kommer att accelerera en stråle som består av en xenonisotop med 82 neutroner till ett mål som består av en platinaisotop med 120 neutroner. De resulterande kollisionerna kommer att överföra neutroner från xenonstrålen till ett platinamål, som ger isotoper med 126 neutroner och nära den mängden. De mycket tunga neutronrika isotoperna riktas till experimentstationer för studier.

    "De planerade studierna vid ATLAS kommer att ge de första uppgifterna om neutronrika isotoper med cirka 126 neutroner och bör spela en kritisk roll för att förstå bildandet av tunga element, det sista steget i utvecklingen av stjärnor, "sa Savard." Dessa och andra studier kommer att hålla ATLAS vid vetenskapens gräns. "

    Arkitekterna på "N =126 -fabriken" inkluderar Savard, liksom Maxime Brodeur (University of Notre Dame), Adrian Valverde (gemensamt möte med University of Manitoba), Jason Clark (gemensamt möte med University of Manitoba), Daniel Lascar (Northwestern University) och Russell Knaack (Argonne's Physics division).

    Författarna publicerade nyligen två artiklar om ämnet i Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, "N =126-fabriken:en ny anläggning för att producera mycket tunga neutronrika isotoper" och "En kylare-buncher för N =126-fabriken vid Argonne National Laboratory."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com