სიახლეები
ატომბირთვის შიდა სტრუქტურის შესწავლისთვის მეცნიერები ტრადიციულად იყენებდნენ მძლავრ ამაჩქარებლებს, რომლებიც, როგორც წესი, უზარმაზარ ინფრასტრუქტურას მოითხოვს. თუმცა, 2025 წლის 23 ოქტომბერს ჟურნალ Science-ში გამოქვეყნებულ სტატიაში მეცნიერთა საერთაშორისო ჯგუფმა შემოგვთავაზა ბევრად უფრო მარტივი და მცირე მასშტაბის ალტერნატივა. მათ შეძლეს ბირთვების შიდა სტრუქტურის შესახებ ინფორმაციის მიღება თავად ატომების ელექტრონების გამოყენებით.
ეს მიღწევა შესაძლებელი გახდა რადიუმის ატომის ფტორის ატომთან დაწყვილების შედეგად, რის შედეგადაც მიიღეს რადიუმის მონოფტორიდის მოლეკულა 225Ra19F. ამ მოლეკულის უნიკალური თვისებების გამოყენებით მკვლევრებმა შექმნეს ერთგვარი მიკროსკოპული ამაჩქარებელი, სადაც რადიუმის ატომის ელექტრონები დროებით აღწევენ მის ბირთვში. ამის წყალობით შესაძლებელი გახდა მოლეკულის შიგნით ელექტრონების ენერგიების ზუსტი გაზომვა — რაც წარმოადგენს ახალ მეთოდს ბირთვში მაგნიტური ველის განაწილების შესასწავლად და იმის გასაგებად, როგორ მოქმედებს პროტონებისა და ნეიტრონების განლაგება ბირთვის მაგნიტურ თვისებებზე.
ამგვარი კვლევები შეიძლება დაგვეხმაროს ფიზიკის ფუნდამენტური პრობლემების ამოხსნაში, მათ შორის იმ შეკითხვის გარშემო, თუ რატომ შეიცავს სამყარო ბევრად მეტ მატერიას, ვიდრე ანტიმატერიას. მოქმედი თეორიული მოდელების მიხედვით, სამყაროში მატერია და ანტიმატერია დაახლოებით თანაბარი რაოდენობით უნდა არსებობდეს, თუმცა რეალურად სამყარო თითქმის მთლიანად მატერიისგან შედგება. ბარიონული ასიმეტრიის მიზეზი შესაძლოა იმალებოდეს გარკვეული ატომების ბირთვების განსაკუთრებულ თვისებებში.
მეცნიერთა აზრით, რადიუმის რადიოაქტიური იზოტოპი 225Ra ამ მხრივ ერთ-ერთი საუკეთესო კანდიდატია, რადგან მისი ბირთვი მსხლის ფორმისაა, მაშინ როცა ატომების უმეტესობას სფეროსებური ბირთვი აქვს. სწორედ ეს ასიმეტრიული სტრუქტურა შეიძლება იწვევდეს ფუნდამენტური სიმეტრიის დარღვევების უფრო შესამჩნევ გამოხატვას.
აღმოჩნდა, რომ რადიუმის მონოფტორიდის მოლეკულაში მნიშვნელოვნად იზრდება ელექტრონების რადიუმის ბირთვში შეღწევის ალბათობა. მკვლევრებმა ეს დაადგინეს მოლეკულების მცირე მოცულობაში დატყვევებით და ლაზერული გაზომვებით, რომლებიც ელექტრონების ენერგეტიკული დონეების ზუსტად განსაზღვრის საშუალებას იძლეოდა. მცირე, მაგრამ მნიშვნელოვანი ენერგეტიკული ცვალებადობები მიუთითებდა იმაზე, რომ ელექტრონები მართლაც აღწევდნენ ბირთვის შიგნით.
ახალი კვლევის შედეგად შესაძლებელი გახდა რადიუმის ბირთვში მაგნიტური ველის განაწილების მოდელების შემოწმება, რაც მომავალში შეიძლება საფუძვლად დაედოს ფუნდამენტური სიმეტრიების დარღვევის უფრო ზუსტ ტესტებს.
წყარო:
