新加速器将用于研究“奇异”原子核

2016年11月04日07:32  来源:科技日报
 
原标题:新加速器将用于研究“奇异”原子核

  据物理学家组织网11月2日报道,众所周知,原子由原子核和核外电子组成。原子核由质子和中子组成;电子围绕原子核旋转。那么,原子核来自何处?它们如何形成?何种力量在掌控它们的行为?11月4日于法国卡昂揭幕的新加速器“SPIRAL2”有望回答这些问题。

  1911年,科学家们发现了原子核;约20年后,发现了质子和中子。原子核大小仅为原子的万分之一,但含有原子99%的质量。尽管如此,科学家们对原子核仍知之甚少。现在,耗资1.38亿欧元的SPIRAL2将人工合成并对所谓的“奇异”原子核进行研究。这些原子核通常在恒星内部形成,地球上尚未发现。

  法国国家科学研究院(CNRS)的让-查尔斯·托马斯说:“我们想要厘清这些组成物质的基本单元如何在恒星内部的极热环境下形成。”

  为了制造出这样的粒子,科学家们将在位于地下约10米、长40米的隧道内,发射稠密的离子—原子(剥离了部分电子)束。托马斯接受法新社采访时表示:“我们将在这个实验室重现恒星内部发生的情况。”

  离子—原子束撞上目标表面后会爆炸,分裂成包括原子核在内的亚原子粒子,有些原子核地球上也不存在。科学家们希望,这一实验将帮助弄清为什么不同原子核有不同的质子/中子比,正是这一比率确定了原子的电荷以及它属于何种化学元素。

  研究团队希望,实验将制造出大量奇异原子核用于实验。据信,约有8000种奇异核,科学家们迄今已观测到2900多种。

  SPIRAL2有望让癌症治疗和核能生产受益。项目科学协调人赫夫·萨瓦乔斯说:“我们希望制造出放射性原子核,其能释放非常强烈的辐射,可用于治疗癌症。这些超级细小的粒子能被喷射进癌症病人体内,到达目标肿瘤后定向释放辐射,因此,不会破坏健康组织。”

  另外,这一研究也可帮助科学家设计出一种更安全、环保的高效核裂变方法。(记者刘霞)

(责编:郝孟佳、熊旭)

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