בל דיומא , Physicsweb, (תרגום: דיקלה אורן)
קישור ישיר לדף זה: https://www.hayadan.org.il/argon001.html
מדידות מדויקות של מסות גרעינים הן בעלות חשיבות רבה בפיסיקה גרעינית ובבדיקות של המודל הסטנדרטי של חלקיקים אלמנטריים. כעת, צוות בינלאומי מספקטרומטר המסות ISOLTRAP ב-CERN מדד את מסתם של שני איזוטופים של ארגון בדיוק הגבוה ביותר, שהושג אי פעם.
בפיסיקה גרעינית, “תרשים סגרה” הוא תרשים, המתאר את הקשר בין מס' הפרוטונים ומס' הנויטרונים. גרעינים יציבים נוטים להיות בעלי אותו מספר של נויטרונים ופרוטונים, והם יוצרים את מה שמכונה “עמק היציבות”, למרות שגרעינים יציבים כבדים יותר נוטים להיות בעלי מספר גדול יותר של נויטרונים מאשר פרוטונים. עמק היציבות גובל באזורים, שמכילים גרעינים קצרי חיים, שמתפרקים לאיזוטופים יותר יציבים דרך מגוון של תהליכים שונים. בגרעין עתיר נויטרונים, נויטרון עשוי להתפרק לפרוטון, אלקטרון ואנטי נויטרינו. בגרעין עתיר בפרוטונים, כגון ארגון-32 ו-33, פרוטון מתפרק לנויטרון, פוזיטרון ונויטרינו.
כאשר גרעין הארגון עובר התפרקות בטא, הפוזיטרונים והנויטרינו אינם נפלטים באופן איזוטרופי (שווה לכל הכיוונים, ד.א) לחלל, כי אם בזווית אחד ביחס לשני. ניתן לאפיין את הקשר הזוויתי הזה על ידי “מקדם ההתאמה בבטא נויטרינו”. במקדם הזה ניתן להשתמש כדי להניח מגבלות על היבטים שונים של הכוח הגרעיני החלש, שאינם נכללים במודל הסטנדרטי. ואולם, כדי לעשות כן יש צורך בערכים מדויקים של מסות הגרעינים, המעורבים בהתפרקות.
בעבר חוקרים נאלצו לחשב את המקדם הזה בעזרת מסות תיאורטיות, כיוון שהניסויים לא היו מדויקים מספיק. כעת, קלאוס בלאום ועמיתיו למחקר מדדו את מסות ארגון-32 וארגון-33 בדיוק טוב יותר בדר גודל מאשר התוצאות הקודמות. התוצאות החדשות, אפוא, יכולות לשמש לחישוב ערכים מדויקים יותר של מקדם בטא נויטרינו.
ספקטרומטר המסות ISOLTRAP מורכב ממלכודת יונים בתדירויות רדיו בעלת ארבעה קטבים ושתי מלכודות “מגודרות”. השיפור בדיוק נובע בעיקר מהוספת מקור צבירי פחמן למכשיר. יחידת המסה האטומית מוגדרת במושגים של מסת אטום הפחמן-12, כך שמקור הפחמן החדש מאפשר לקבוע את המסות המוחלטות של גרעין הארגון. כעת מקווה הצוות למדוד גרעינים “אקזוטיים” אחרים, כגון מגנזיום-22 וגאליום-62.
קישור לכתבה המקורית ב-Physicsweb
ידען הפיסיקה
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~738577737~~~95&SiteName=hayadan
