Використовуючи новий мас-сепаратор радіоактивних ізотопів, названий Системою поділу ізотопів KEK (KISS), який розроблений і експлуатується Центром ядерних наук Вако при Організації дослідження прискорювачів високих енергій в Японії, міжнародна група фізиків-експериментаторів провела перші в світі очищені пучки тантала-187 (187Ta) - розробка, яка тепер може дозволити проводити лабораторні експерименти «зоряні експерименти».
Тантал, хімічний елемент з символом Ta і атомним номером 73, являє собою рідкісний, твердий, синьо-сірий блискучий перехідний метал, що володіє високою стійкістю до корозії.
Природний тантал складається з двох стабільних ізотопів: 181Ta і 180mTa. Також відомо 35 штучних радіоізотопів, найбільш довгоживучий з яких - 179Ta з періодом напіврозпаду 1,82 року. 187Ta має період напіврозпаду близько 2 хвилин.
Тантал надзвичайно важко випарувати, тому професору Університету Суррея Філіпу Вокеру і його колегам довелося вловлювати радіоактивні атоми танталу в газоподібному аргоні під високим тиском, іонізуючи атоми за допомогою точно налаштованих лазерів.
Після цього можна було б вибрати один ізотоп радіоактивного танталу для докладного дослідження.
У своїй роботі вчені виявили, що при освіті в метастабільному стані ядро ^ 187Ta швидко і нерегулярно обертається. Вони виявили, що гамма- «відбиток» 187Ta мав характерну витягнуту форму (м'яч для регбі), але одночасно з натяком на стислу форму (млинець).
Вони вважають, що їх результати натякають на можливість більш різкої зміни форми танталу до повного сплющеного обертання, яке вони мають намір детально вивчити в майбутніх експериментах.
«Теорія передбачає, що ще два нейтрони можуть змінити форму 187Ta з витягнутої в стислу, тому 189Ta є метою майбутніх досліджень», - кажуть дослідники.
«Однак тепер здається, що є реальна можливість піти далі і досягти незвіданого 199Ta зі 126 нейтронами, щоб перевірити механізм зірки, що вибухає».
«Наш KISS - це унікальна установка, яка може надати невивчені важкі ядра, такі як 187Ta, 189Ta і 199Ta, для дослідження екзотичних ядерних структур», - сказав співавтор доктор Йошиказу Хіраяма, дослідник з Центру ядерних наук японської організації прискорювачів високих енергій.
«Ми почали вникати в механізм синтезу елементів у Всесвіті за допомогою ядерних досліджень в KISS».
Результати команди вчених опубліковані в журналі Physical Review Letters.