Radioaktiva nuklider, finns i en atoms kärna, alla delar ett gemensamt drag:de har för många eller för få neutroner för att vara stabila. I en ny recension publicerad i EPJ A , Maria Jose Borges och Karsten Riisager förklarar hur att övervinna tekniska svårigheter med att accelerera sådana radioaktiva kärnstrålar kan hjälpa till att flytta tillbaka gränserna för kärnfysikforskning. Detta fascinerande ämne är det första EPJ A papper som ska utsättas för en öppen domarprocess, varvid domarens kommentarer ingår.

Författarna beskriver hur det nya CERN-projektet HIE-ISOLDE kommer att nå de energinivåer som behövs för att få två kärnor att övervinna den elektriska repulsionen mellan dem - kallad Coulomb-barriären. Detta innebär att det kommer att vara möjligt att designa experimentella verktyg för att utforska både enpartikel- och kollektiva grader av radioaktiv kärnfrihet. Detta kommer att förbättra vår förståelse av den unika dualiteten i frihetsgraderna, som inget annat tillstånd uppvisar.

De radioaktiva kärnorna genereras vid CERN, nära den fransk-schweiziska gränsen, via Isotope Mass Separator On-Line-anläggningen (ISOLDE), som är en unik källa till lågenergistrålar. Specifikt, HIE-ISOLDE-projektet syftar till att höja den maximala energin hos accelererade partiklar bortom Coulomb-barriären, till mer än 10 megaelektronvolt / atommassaenheter (MeV/u).

I denna recension, författarna beskriver projektets historia och förklarar sedan arten av den supraledande linjäracceleratorn som används i HIE-ISOLDE, ger ytterligare detaljer om hur fysiker planerar att förbättra strålkvaliteten och intensiteten. Senare, teamet planerar också att lägga till supraledande kaviteter som möjliggör en retardation av strålarna för att bättre kontrollera optimal energi för varje reaktion och skräddarsy dem, till exempel, till förhållanden som finns i stjärnorna för astrofysikstudier. Många andra ansökningar är under behandling och granskningen ger ett urval av planerade studier.

I sista hand, fysiker siktar på att ha en "ring-en-radioaktiv-kärnstråle" av samma kvalitet som stabila kärnstrålar.