Ett stort internationellt team av forskare har bevisat att fragment av klyvande atomkärnor börjar snurra efter att klyvning sker under kärnklyvning. I deras tidning publicerad i tidningen Natur , gruppen beskriver sina experiment, som en dag helt och hållet kan förklara varför sådana fragment börjar snurra i första hand.

Tidigare forskning har visat att atomkärnor med många protoner och neutroner är instabila. De är därför benägna att splittras, som kallas kärnklyvning. Tidigare forskning har också visat att efter splittringen, fragment av atomkärnor börjar snurra när de matas ut från atomkärnorna. Varför de börjar snurra har varit ett mysterium ända sedan kärnklyvningen upptäcktes för över 80 år sedan.

I arbetet med att förstå varför fragmenten börjar snurra, fysiker har lärt sig mer om splittringsprocessen totalt sett. De har funnit, till exempel, att precis innan delning, kärnan förlängs och bildar en hals - halsen förlängs längre och knäpper så småningom, en process som kallas klyvning - och det är när splittring sker.

När klyvningen upptäcktes, fysiker började teoretisera om varför en hals skulle bildas och leda till klyvning av kärnan. Också, de började undra om spinningen av fragmenten började före eller efter klyvning. I denna nya insats, forskarna utförde experiment som visade att spinning startar efter klyvning.

Arbetet innebar att studera de fragment som härrörde från klyvning av flera typer av instabila element, såsom uran-238 och torium-232. Som en del av deras studie, de fokuserade intensivt på gammastrålarna som släpptes efter klyvning. De noterade att dessa strålar förmedlar information om rotationen av fragmenten de studerade. De förväntade sig vidare att om snurrningen som följd av klyvning kom före klyvning, då skulle alla fragment i ett givet område nästan säkert ha ett lika snurr, men motsatta varandra. Men de fann att så inte var fallet. Istället, deras snurr var alla helt oberoende av varandra. Detta fynd tyder starkt på att centrifugeringen startar efter klyvning.

Forskarna teoretiserar också att när kärnan växer längre och delar sig, resterna som blir resultatet kan likna en tår. Sådana fragment, de föreslår, skulle då sannolikt röra sig på sätt att minska sin ytform (som bubblor gör) och därmed, släppa ut energi som skulle tvinga dem att börja snurra.

© 2021 Science X Network