Відкриття нових структур у ядрі гадолінію-150: революція в фізиці та технологіях майбутнього
Міжнародна команда вчених з 12 організацій шести країн, до складу якої входять також представники Університету Суррею (Велика Британія), вперше виявила прямі докази існування рідкісних пульсуючих структур у атомних ядрах гадолінію-150. Дослідження, опубліковане в авторитетному журналі *Physical Review Letters*, відкриває нові горизонти у вивченні квантового світу, пропонуючи потенційно революційні зміни в сучасних технологіях.
Що таке гадоліній-150?
Гадоліній-150 — це радіоактивний ізотоп рідкоземельного металу гадолінію, який зустрічається в природі в надзвичайно малій кількості. Незважаючи на свою рідкісність, гадоліній-150 має знакове значення в різних сферах науки та промисловості. Він використовується в надпровідниках, що дозволяють електриці проходити без втрат, а також у ядерній енергетиці для контролювання реакцій у реакторах. В медицині гадоліній-150 слугує контрастною речовиною для магнітно-резонансної томографії (МРТ), надаючи медикам можливість отримувати чіткіші зображення органів.
Які результати отримали вчені?
Дослідники зосередили свою увагу на так званих октупольних збудженнях. Атомне ядро, зазвичай у формі кулі чи дещо витягнуте, у гадолінії-150 виявляється пульсуючим та виявляє грушеобразні форми. Ця аномалія зумовлена синхронними «танцями» протонів і нейтронів у ядрі, що призводить до асиметрії.
Науковці виміряли гамма-випромінювання, яке ядро випускає, коли повертається до стабільного стану після коливань. Це нагадує ехолокацію, коли за звуком можна зрозуміти форму простору. У даному випадку високотехнологічні прилади зафіксували характерні «відбитки» грушоподібних форм у ядрах гадолінію-150.
Професор Патрик Реган, один із керівників дослідження, зазначив: «Це захоплююче — мати можливість ‘бачити’ форми цих найменших квантових об’єктів. Розуміння цих структур може допомогти створити нові матеріали, зокрема для надпровідників або ядерної енергетики».
Перспективи для науки і технологій
Відкриття нових структур у ядрі гадолінію-150 може мати далекосяжні наслідки для науки. Відповідно до статистики Міжнародного енергетичного агентства, надпровідники мають потенціал зменшити втрати енергії у масштабах до 30%. Це може суттєво покращити ефективність енергетичних систем, зменшуючи вуглецевий слід.
Отже, результати дослідження не лише підривають традиційні теорії фізики, але й відкривають нові можливості для розвитку технологій, які могли б змінити обличчя сучасної енергетики, медицини та матеріалознавства. Як стверджують експерти, ці нововведення можуть сприяти появі нових, більш ефективних технологій, які поліпшать життя людей у всьому світі.
