<div class="lar">Szczególny rodzaj jąder atomowych, które są znacznie większe i bardziej podatne na rozpad niż inne, nie lubi się łączyć z innymi jądrami. Uniemożliwia to fuzję jądrową. Odkrycia dokonał międzynarodowy zespół naukowców, w którego skład wchodzi polski fizyk, doc. <strong>Krzysztof Rusek</strong>. Wyniki opublikowało prestiżowe pismo <a href="http://www.nature.com/">Nature</a>. Odkrycie jest zasługą grupy naukowców z Francji, Belgii, Włoch, Brazylii i Polski, która prowadzi badania eksperymentalne w laboratorium <a href="http://www.cyc.ucl.ac.be/">Cyclotron Research Centre</a> w Louvain-la-Neuve w Belgii, pod kierunkiem dr. Riccarda Raabe z <a href="http://www.ucl.ac.be/">Katolickiego Uniwersytetu w Louvain</a>. </div>
Jednym z członków naukowego zespołu był polski fizyk - doc. Krzysztof Rusek z Zakładu Reakcji Jądrowych Instytutu Problemów Jądrowych im. Andrzeja Sołtana http://www.ipj.gov.pl/ w Świerku.
JAK PARAMETRY JĄDRA WPŁYWAJĄ NA FUZJĘ
"Fuzja jądrowa to proces, który pozwala na łączenie malutkich obiektów, będących centrami atomów - wyjaśnia Krzysztof Rusek. - To ten właśnie proces powoduje, ze Słońce świeci. Jest odpowiedzialny za powstawanie nowych pierwiastków, a w przyszłości będzie najprawdopodobniej podstawowym źródłem energii".
Fuzja jądrowa, jak zaznacza naukowiec, może być jednak niemożliwa, gdy jedno z uczestniczących w niej jąder jest cząstką o dużych rozmiarach, a jej elementy, protony i neutrony, są słabo ze sobą związane.
Przez ostatnie lata trwały na świecie badania nad tym, czy takie jądra rzeczywiście ułatwiają czy utrudniają fuzję jądrową.
Odpowiedź znaleźli naukowcy z zespołu Riccarda Raabe. Prowadzili badania wykorzystując izotop Helu (odmiana atomu pierwiastka chemicznego o określonej liczbie neutronów) o czterech, a nie dwóch neutronach - 6He.
AUREOLE WOKÓŁ GŁOWY ŚWIĘTEGO
"Strukturę izotopu 6He można sprowadzić do cząstki alfa, a wiec normalnego Helu 4He - o dwóch neutronach, i dwóch neutronów, które są jednak od cząstki alfa znacznie odseparowane" - wyjaśnia Rusek.
"Izotop 6He, a dokładnie jego atomowe jądro, przypomina trochę aureole wokół głowy świętego - tłumaczy naukowiec. - Głowa to silnie związana, trudna do rozbicia cząstka alfa, zaś aureola to owe dwa neutrony".
Izotop ten żyje krócej od sekundy, jest łatwy do rozbicia na cząstkę alfa i dwa neutrony. Cechują go duże rozmiary.
"Od pewnego czasu trwa spór między fizykami, czy duże rozmiary jąder ułatwiają ich fuzje z innego rodzaju jądrami - mówi Rusek. - Czy też wprost przeciwnie - fakt, że takie wielkie jądra są słabo wewnętrznie związane spowoduje, że zanim dojdzie do fuzji, rozpadną się na fragmenty".
Naukowcy postanowili sprawdzić obie te hipotezy.
BOMBARDOWANIE URANOWEJ TARCZY
"Przyspieszonymi w akceleratorze jądrami 6He bombardowaliśmy jądra uranu 238 (tzw. tarczę) - wyjaśnia Rusek. - W wyniku fuzji powstaje nietrwale jądro plutonu 244, które natychmiast rozpada się na dwa ciężkie fragmenty".
Badacze ustalili, że konkurencyjnym do fuzji procesem mógłby być taki, w którym 6He rozpada się przekazując dwa neutrony "tarczy". Powstałby wówczas nietrwały izotop uranu 240, który też rozpada się na dwa ciężkie fragmenty. Jednak obu tym fragmentom towarzyszyć będzie w tym przypadku cząstka alfa, czyli wspomniany "rdzeń" 6He.
"Jednoczesna rejestracja dwóch ciężkich fragmentów i cząstki alfa powiedziała nam, że nie zaszła fuzja, ale zupełnie inny proces" - tłumaczy Rusek.
Doświadczenie potwierdziło więc drugą z hipotez. Duże rozmiary 6He wcale nie ułatwiają jego fuzji z uranem. "Jądro to rozpada się na fragmenty: cząstkę alfa i dwa neutrony, zanim do fuzji dojdzie - tłumaczy Rusek. - Dlatego fuzja z udziałem dużych jąder staje się niemożliwa".
PAP - Nauka w Polsce, Joanna Poros
19 października 2004
Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.
