3D model prasevanja in gostota protonov v jedru

Mednarodna raziskovalna skupina pod vodstvom Francozov je v jedru silicijevega izotopa odkrila mehurček z zmanjšano gostoto. V središču silicijevega jedra je namreč gostota protonov manjša kot dlje od centra.

Atomska jedra sestavljajo nevtroni in protoni, ki jih povezuje močna jedrska sila. Ta sila je odbojna na zelo majhnih razdaljah, močno privlačna na srednjih razdaljah, njen doseg pa je zelo kratek, le nekaj femtometrov. V vsakdanjem življenju je torej ne moremo zaznati, saj jo čutijo le tesno zapakirani delci v atomskem jedru. Zaradi opisanih lastnosti te močne jedrske sile atomsko jedro spominja na kapljico kvantne tekočine.

V članku, objavljenem v Nature Physics, so predstavili meritve, ki potrjujejo, da je osrednji del jedra lahko bolj razredčen kot njegove zunanje plasti. V radioaktivnem izotopu silicija-34 se je namreč pokazalo, da gostota protonov v njegovem jedru najprej narašča, potem pa pada kot običajno.

Če se vam odkritje ne zdi pomembno, ga lahko premislimo z vidika industrije preprečevanja neželene nosečnosti in spolno prenosljivih bolezni. Če bi do sedaj znane distribucije še lahko navdihnile kakšnega oblikovalca kondomov, pa bi bila uporaba prezervativa, ki bi imel obliko novo odkrite porazdelitve gostote protonov, manj udobna.

Porazdelitev gostote nevtronov (a) in protonov (b) za izotopa silicija Si-34 (zgoraj) in Si-36 (spodaj). Porazdelitev nevtronov v jedru silicija-34 je v sredini vbočena. Distribucije so teoretično izračunane in skladne z eksperimentalnimi ugotovitvami. Vir: Nature Physics, doi:10.1038/nphys3916

Doktorska študenta z Imperial College London sta objavila načrte modela prasevanja za 3D tiskalnik. Z njimi temperaturo tega sevanja lahko natisnemo na majhno kroglo, ki predstavlja model vesolja.

Prasevanje ali kozmično mikrovalovno sevanje ozadja je ostanek zgodnjega razvoja vesolja. Zaradi širjenja vesolja je njegova energija pomaknjena v področje mikrovalov. Vendar pa prasevanje v vsaki točki vesolja nima enake frekvence oziroma temperature. V njegovi porazdelitvi se pojavljajo nehomogenosti. Prasevanje in ta majhna odstopanja od njegove povprečne temperature sta močna dokaza v prid teoriji prapoka oziroma velikega poka.

Natisnjen 3D model prasevanja pa ni le dobro darilo za nad fiziko navdušene prijateljice in prijatelje, ampak tudi možni učni pripomoček za učenke in učence z motnjami vida.

Da bi lahko natisnil še model silicijevega jedra, si je želel Junoš.