Objev nového druhu radioaktivity

30. leden 2009 | 06.00 |

V roce 1896 objevil Henri Becquerel radioaktivitu. Becquerel se zabýval výzkumem látek, které světélkují po vystavení slunečnímu světlu, a rozhodl se, že zjistí, zda takové látky vyzařují také rentgenové paprsky. Položil vzorky látek na fotografické desky zabalené do neprůsvitného tmavého papíru a nechal je několik hodin na slunci. Potom desky vyvolal a zkoumal, zda rentgenové paprsky pronikly papírem. Pokusy pokračovaly hladce, ale koncem února se obloha zatáhla. Becquerel čekal, až se počasí zlepší, a zatím odložil několik neúplně exponovaných vzorků spolu s deskou do zásuvky.

V neděli 1. března bylo konečně opět slunečno. Becquerel byl pečlivý a systematický člověk a rozhodl se, že před začátkem nového experimentu desku ze zásuvky vyvolá. Ležela sice v úplné tmě, ale usoudil, že by mohla nést nějaké stopy po předchozí expozici a zkreslit tím jeho výsledky. K jeho velkému překvapení byla deska výrazně zešedlá působením nějakého neviditelného záření.

Po tomto zjištění změnil Becquerel směřování svých pokusů. Dokázal, že sloučeniny uranu září i bez "aktivování" slunečním nebo jiným světlem. Zdrojem tajemného záření byl, jak se ukázalo, samotný kov uran a záření tak dostalo jméno "uranové paprsky"

Becquerelovy paprsky nezpůsobily takovou okamžitou senzaci jako rentgenové záření. Po dva roky byly stěží něčím víc než vědeckou kuriozitou. Během následujících desetiletí po jeho objevu provedli další fyzikové - hlavně manželé Curieovi či Rutherford experimenty, při nichž odkryli spoustu způsobů, kterými se mohou atomová jádra rozpadat. Nejznámější z těchto rozpadů jsou alfa (α), beta (β) a gama (γ) a neutronové záření. Jsou široce používány v nejrůznějších aplikacích od medicíny až po archeologii.

Zbrusu nový způsob rozpadu (a tedy nový druh radioaktivního záření), který byl objeven teprve nedávno, je označován jako "dvouprotonová radioaktivita" (two-proton radioactivity). Podobně jako "jednoprotonová radioaktivita" (one-proton radioactivity), při které opouští jádro jeden proton a která byla objevena v 80. letech 20. století, nastává dvouprotonový rozpad tehdy, pokud jádro obsahuje mnohem více protonů než neutronů. V tom případě totiž už jádro není schopno vázat všechny nukleony (tj. protony a neutrony) a spontánně tak emituje (vyzáří) dvojici protonů.
Jak to tedy funguje?
Jádra, která vysílají dvojici protonů, nejsou schopna jednoprotonového rozpadu, protože protony a neutrony upřednostňují tvorbu párů uvnitř jádra. Jádra s velkým lichým počtem protonů mohou proto vysílat jednotlivý proton, zatímco jádra bohatá na protony, která jich obsahují sudý počet, mnohem pravděpodobněji emitují dva protony. Skutečnost, že se protony sdružují do párů, vyplývá z povahy sil mezi základními stavebními kameny, ze kterých se nukleony, tedy i protony, skládají - říkáme jim kvarky.
Jaké jsou obtíže a k čemu tento výzkum bude?
Jedním z problémů při tomto zkoumání je, že zkoumané síly nemohou být měřeny přímo, jak působí mezi dvěma nukleony, ale místo toho se projevují "jen" vazebnou energií, a to u větších jader. Fyzik Bertram Blank z Centra jaderných studií v Bordeaux ve Francii (Centre for Nuclear Studies in Bordeaux-Gradignan) vysvětlil, že by studium dvouprotonového rozpadu mohlo dát fyzikům přímý vhled do toho, jak fungují síly uvnitř atomových jader.

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 1 (2x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře