Před nedávnem výzkumníci detekovali nový dosud nepozorovaný druh radioaktivního záření, které je tvořeno dvěma protony vyslanými atomovým jádrem.

Trochu historie

Více než sto let po objevení radioaktivity Henri Becquerelem (1896) existuje ještě mnoho věcí, kterým fyzikové zabývající se přirozenou radioaktivitou nerozumí.

H. Becquerel používal k jaderným experimentům jednoduché fotografické desky. Ty během následujících desetiletí po jeho objevu umožnily provést sofistikované experimenty, při nichž výzkumníci odkryli celkem devět různých způsobů, kterými se mohou atomová jádra rozpadat. Nejznámější z těchto rozpadů jsou alfa (α), beta (β) a gama (γ). Jsou široce používány v nejrůznějších aplikacích od medicíny až po archeologii.

Co je nového?

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 funguje?

Jádra, která emitují dvojici protonů, nejsou schopna jednoprotonového rozpadu, protože protony a neutrony upřednostňují tvorbu párů uvnitř jádra. Jádra s velkým lichým počtem protonů mohou proto emitovat 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.

Zpracoval: RNDr. Vojtěch Žák, Ph.D.

Zdroj: http://physicsworld.com/cws/article/print/33969, Bertram Blank, Physics Word