Πώς οι επιστήμονες DOE κάνουν νέους τύπους ατόμων με επιταχυντή σωματιδίων;
1. Οι επιταχυντές των σωματιδίων, όπως ο μεγάλος επιθεωρητής Hadron (LHC), επιταχύνουν τα σωματίδια, συχνά πρωτόνια, σε εξαιρετικά υψηλές ταχύτητες και ενέργειες. Αυτά τα σωματίδια υψηλής ενέργειας στη συνέχεια καταστρέφονται σε ένα στόχο, συνήθως ένα βαρύ στοιχείο όπως το μόλυβδο.
2. Δημιουργία νέων πυρήνων: Η σύγκρουση απελευθερώνει τεράστια ενέργεια, σπάζοντας τους πυρήνες -στόχους και δημιουργώντας ένα ντους νέων σωματιδίων, συμπεριλαμβανομένων των πρωτονίων, των νετρονίων, και μερικές φορές ακόμη βαρύτερα σωματίδια όπως κουάρκ. Αυτά τα σωματίδια μπορούν στη συνέχεια να ανασυνδυαστούν σε νέους, βαρύτερους πυρήνες.
3. Αναγνώριση και επαλήθευση: Οι νεοδιαργασμένοι πυρήνες αναγνωρίζονται με βάση τα μοναδικά πρότυπα αποσύνθεσης (πώς διασπώνται) και άλλες ιδιότητες. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει προσεκτικά τη μελέτη των σωματιδίων που εκπέμπονται από τη σύγκρουση.
Σημαντικά σημεία:
* Δεν δημιουργείτε νέα στοιχεία: Ενώ αυτή η διαδικασία δημιουργεί νέους πυρήνες, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι δεν δημιουργεί εντελώς νέα στοιχεία. Τα στοιχεία ορίζονται από τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα τους. Οι νέοι πυρήνες που παράγονται είναι τυπικά ισότοπα των υφιστάμενων στοιχείων, που σημαίνει ότι έχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων αλλά διαφορετικούς αριθμούς νετρονίων.
* Σύντομη διάρκεια ζωής: Οι περισσότεροι από αυτούς τους νεοεισερχόμενους πυρήνες είναι εξαιρετικά ασταθείς και αποσυντίθενται γρήγορα. Μερικοί υπάρχουν μόνο για κλάσματα του δευτερολέπτου.
* Μελέτη πυρηνικής δομής: Η δημιουργία και η μελέτη αυτών των εξωτικών πυρήνων βοηθούν τους επιστήμονες να κατανοήσουν τις θεμελιώδεις δυνάμεις που κρατούν τα άτομα μαζί, τη δομή του πυρήνα και την προέλευση των στοιχείων στο σύμπαν.
Συνοπτικά, οι επιταχυντές σωματιδίων επιτρέπουν στους επιστήμονες να δημιουργούν νέους ατομικούς πυρήνες, όχι εντελώς νέους τύπους ατόμων. Αυτό γίνεται με τη συντριβή των υφιστάμενων ατόμων και τη δημιουργία νέων συνδυασμών πρωτονίων και νετρονίων.
