Физики сперва предсказали эффект, названный ядерным возбуждением электронным захватом (NEEC), более чем 40 лет назад. Но ученые не видели его до сих пор. Применяя Argonne Tandem Linac Accelerator System (ATLAS), и Gammasphere, замечательный спектрометр гамма-луча, исследователи создали верные условия позвать и выяснить поведение.
«Мы смогли выяснить примерно 500 гамма-лучей, каковые испускались на протяжении распада 93 мес, каковые не будут выпущены если бы не NEEC». – Майк Карпентер, фаворит группы в Аргонне, управляющем GammasphereЭффект NEEC происходит, в то время, когда заряженный атом захватывает электрон, давая ядру атома хватает энергии подскочить к более высокому взволнованному стране.Взволнованное ядро остается в каждом энергетическом стране некое время прежде, чем распасться в страну ниже его, теряя энергию в форме гамма-лучей.
Эти взволнованные страны, в большинстве случаев, продолжаются значительно меньше одной миллиардной секунды, но в некоторых редких случаях, они смогут жить намного продолжительнее, кроме того в течение миллионов времен возраст вселенной.Продолжительнее жившие энергетические страны именуют изомерами, и замечать эффект NEEC, исследователи произвели изомер с периодом полураспада примерно семи часов. Иначе говоря по окончании семи часов существующих на изомерном энергетическом уровне, примерно добрая половина ядер этого типа распадется.Ученые решили произвести это ядро, названное 93 мес, изотопом молибдена, из-за его неповторимого размещения энергетических уровней. «Имеется разрешённый энергетический уровень не на большом растоянии выше страны изомера», сообщил Крис Чиара армейской Научно-исследовательской лаборатории, ведущий ученый изучения. «При обычных событиях изомер распадется конечно примерно по окончании семи часов, но в случае если NEEC происходит, ядро взволновано из изомера мало более высокое государство.
То государство тогда скоро распадается к стране ниже изомера, испуская гамма-лучи, у которых имеется хорошие энергии, каковые мы можем искать».Дабы сделать 93 мес, исследователи применяли АТЛАС, Офис САМКИ Научного Пользовательского Средства, дабы ускорить луч ионов к атомам в целевой фольге где ядра этих двух, сплавленных совместно. Эти реакции организовали 93 мес в весьма взволнованном стране в центре Gammasphere, что ожидал, дабы найти доказательства результата в форме гамма-лучей.В то время, когда 93 атома мес перемещаются через целевой материал, они врезаются в атомы, каковые замедляют их и лишают их электронов, помещая их в страну большого обвинения.
Электроны от целевых атомов тогда заполняют те вакансии в 93 мес, и в случае если у электронов имеется верная энергия перед захватом, они смогут взволновать ядро в следующее самое высокое состояние. В то время, когда это государство распадается, ядро производит гамма-луч, что возможно прослежен до реакции NEEC.Цель, сделанная внутренним целевым создателем АТЛАСА, Джоном Грином, игралась ключевую роль в обнаружении NEEC.
Грин смог трудиться на лету, щипнув цель, потому, что ученые определили больше о 93 ядрах мес. Со всем в месте команда начала собирать эти.
«Мы нашли гамма-лучи от этих реакций в течение трехдневного опыта, и мы накопили примерно восемь миллиардов событий в общем количестве», сообщил Майк Карпентер, фаворит группы в Аргонне, возглавляющем Gammasphere. «От этих событий мы смогли выяснить примерно 500 гамма-лучей, каковые испускались на протяжении распада 93 мес, каковые не будут выпущены если бы не NEEC».чувствительность и Власть Gammasphere были крайне важны для успеха опыта. «Мы применяли новый цифровой метод Gammasphere, что разрешил нам бежать по уровню примерно в пять раз выше, чем будет вероятно с более ветхой аналоговой совокупностью», сообщила Чиара.
Но это не были лишь аппаратные средства в АТЛАСЕ, что был серьёзен. «Как специалисты в области спектроскопии гамма-луча, штат Аргонна оказал неоценимую техподдержку», добавил он.Успех команды может привести к достижениям в космологии и астрономии, потому, что это имело возможность улучшить точность применения ученых моделей, дабы измерить, как звезды формируются. Количества элементов в звезде зависят по большей части от поведения и структуры ядер. За долгие периоды, и с огромным числом сотрудничества атомов, выживание – либо разрушение – определенных изомеров может иметь совокупное влияние.
Принятие во внимание результата NEEC имело возможность улучшить отечественное познание того, из чего сделаны звезды и как они развиваются.Ученые из военного Научно-исследовательской лаборатории кроме этого интересуются вероятными будущими заявлениями на выпуск, которым руководят, ядерной энергии от изомеров через эффект NEEC.
В случае если инженеры и учёные имели возможность бы применять эту энергию, она имела возможность бы оказать помощь создать источники энергии с в 100,000 раз большей энергией на единицу массы, чем химические батареи.