Электроны и ядра учатся общаться

электрон

Как стоическая корова в находящемся во власти мухой пастбище, ядро атома редко тревожится электронами, гудящими вокруг этого. Теперь две исследовательских группы показали, что при определенных обстоятельствах ядро и его электроны действительно взаимодействуют.

Это открытие открывает возможность когда-нибудь хранения и восстановления энергии в ядре — своего рода атомная батарея.Исследователи предположили, что электроны и ядро не могли обменная энергия. Причина имеет отношение к относительной трудности испускания фотонов тот матч в энергии.

Лихорадочные электроны отбрасывают фотоны каждый раз, когда они подскакивают между энергетическими государствами. Но это берет крупное ядро — думают снова о корове, если Вам нравится — до 1 миллиона раз, больше физической привлекательности для изменения ее энергии заявляет и испускает фотон, имеющий более короткую длину волны и намного более высокую энергию. Большинству имевших в виду физиков, было очень маловероятно, что крошечные суммы энергии, отброшенной электронами, будут когда-либо понукать ядром в более высокое энергетическое государство. И, точно так же что ядро не имело бы большого количества эффекта на электроны, окружающие его.

Две бригады теперь рассеяли этот миф. Первое, во главе с Shunji Kishimoto KEK, Богатой энергией Исследовательской организацией Акселератора Японии в Цукубе, запустило короткий, интенсивный пульс рентгеновских лучей в золотые атомы. Уловка вычисляла точную сумму энергии накачать в атом; просто правильная сумма взволновала бы определенный электрон. То, когда электрон выпустил свою новую энергию, это была точно правильная сумма, должно было ударить ядро к более высокому энергетическому государству в течение приблизительно 1,9 наносекунд, сообщают они в Physical Review Letters 28 августа.

Успех поднимает перспективу использования взволнованных электронов для прохождения энергии к ядру, говорит Жан-Франсуа Шемен из университета Бордо. «Это позволило бы нам хранить энергию в длительных ядрах и затем восстанавливать эту энергию deexcitating эти ядра», говорит он. Chemin и его коллеги, между тем, показали, что взаимодействие может пойти обоими путями: В Physical Review Letters 28 августа они сообщают, что ядра теллура, запущенные с правильной суммой энергии, могут передать его электронам, в свою очередь бросающим фотоны.

Другое преимущество от этих видов исследований могло бы быть более точными измерениями энергий перехода в ядрах, значение, которое это хитро для измерения, говорит физик Фриц Бош из Института Тяжелого Исследования Иона в Дармштадте, Германия. Измерение энергий, необходимых для электронных переходов, намного более легкой задачи, обеспечило бы критерий ядерных переходов, если, как в этих экспериментах, эти два энергетических уровня подобраны.

5 комментариев

Добавить комментарий