Ny forskning av Surrey's Nuclear Physics Group har visat att det är möjligt att efterlikna exciterade kvanttillstånd med exotiska kärnor, öppnar upp en mängd möjligheter för nästa generations radioaktiva strålanläggningar, såsom Facility for Rare Isotope Beams (FRIB).

Resultaten av projektet – som var ett samarbete mellan University of Surrey och Michigan State University, U.S. – publicerades i Fysiska granskningsbrev i januari 2021. Huvudförfattare var Surrey Ph.D. student Samuel Hallam, som också studerade för sin grundexamen i fysik vid Surrey.

En av de största utmaningarna inom kärnfysik är att mäta reaktioner som inträffar på exciterade kvanttillstånd, sådana som finns i exploderande stjärnor på grund av extrem temperatur och densitet. Tills nu, fysiker har varit tvungna att bestämma hastigheten med vilka kärnreaktioner inträffar under dessa förhållanden genom teoretiska uppskattningar.

Denna banbrytande studie har visat, för första gången, att det är möjligt att efterlikna ett exciterat kvanttillstånd genom att använda en helt separat kärna.

Dr. Gavin Lotay förklarar:"Våra resultat visar nu att protonfångst på den första, det exciterade tillståndet för Aluminium-26 (finns i stjärnor) kommer sannolikt att vara tio gånger långsammare än vad som tidigare förväntades från teoretiska uppskattningar. Detta ger avgörande insikt i analysen av meteoritiskt material och inverkan på framtida teoretiska studier av nukleosyntes i exploderande stjärnor."