
塔斯社,5月27日。来自ISOLDE项目的物理学家首先测量了氟和镭的短寿命分子的性质,还研究了其结构。这些数据将帮助科学家测量电子的“圆度”。该工作描述由科学杂志“自然”发表。
“以前,我们没有有关这些分子的能级排列方式的数据。实际上,我们需要在一个长数百米宽的巨大暗室中找到一根针头。现在我们找到了这根针头,因此我们可以找到它。研究的一位作者,麻省理工学院罗纳德·加西亚·鲁伊斯(RonaldGarcia-Ruiz)说道。
科学家们知道了不能自然衰变的稳定元素和寿命很短的生命周期,它们的寿命以毫秒为单位。其中既有非常重的元素(如p),又有相对较轻的物质(如tech)。
科学家对放射性核感兴趣,不仅是因为它们可以在实践中使用,而且还因为他们可以研究原子壳的内部结构并测试标准模型的各种假设,该模型描述了所有基本基础科学的大部分相互作用。粒子。
另外,物理学家建议,包含放射性元素不稳定同位素的物质可用于研究与违反所谓的空间均等性有关的现象。
正如加西亚·鲁伊斯(Garcia-Ruiz)和他的同事所解释的那样,大多数物理定律都基于这样的假设:如果您镜像宇宙,那么它将以与我们所知道的版本完全相同的方式运行。在上世纪中叶,美国物理学家证明了该规则不适用于支配亚原子粒子,电子和中微子以及原子的各种内部过程之间关系的所谓弱相互作用。
数十年来,科学家一直试图在各种形式的违反空间奇偶性的行为中寻找“新物理学”的痕迹,但到目前为止,由于很难衡量其许多表现形式,因此这是不可能的。例如,标准模型预测电子将不会具有完美的圆形,而是会有些变形。但是,由于此偏差非常小,因此尚无法确认或驳斥。
放射性分子工厂
加西亚·鲁伊斯(Garcia-Ruiz)和他的同事,包括来自加特契纳(Gatchina)圣彼得堡核物理研究所的俄罗斯物理学家,通过学习如何创建大量不稳定的放射性分子并测量其性质,迈出了解决这些难题的第一步。
科学家们在1964年在欧洲核子研究组织(CERN)上创建的ISOLDE加速器上进行了这些实验,目的是创建各种自然界中不存在的放射性同位素和元素,并研究其性质。利用这种加速器对产生的同位素进行“分选”的能力,物理学家已经收集了许多不同的镭同位素,从镭223开始到镭228结束。
科学家用碳和四个氟原子的化合物四氟甲烷推动了这些原子。结果,形成了氟化镭(RaF)的离子化分子,该分子立即被钠蒸气中和。物理学家将一束激光束穿过这朵云,这束云同时冷却了这些分子,使它们重新离子化,并允许研究人员通过改变激光的波长来研究其电子壳的排列方式。
多亏了这一点,科学家们迅速而详细地研究了RaF分子的内部结构,发现镭的每个同位素(包括长寿命的镭226和它的四个短寿命的镭,其半衰期为几天到五年)略有不同。
正如Garcia-Ruiz和他的同事所指出的,这些实验的成功完成,不仅为更准确地检查电子的“圆度”铺平了道路,而且还为研究寿命更短的同位素在数百乃至数十毫秒内衰减的分子的性质铺平了道路。