Добро пожаловать на сайт Федерального министерства иностранных дел
Стоп, снято: радиоактивные молекулы под спектроскопической лупой
С помощью лазерных лучей международная команда ученых впервые в мире провела спектроскопию короткоживущих радиоактивных молекул. В процессе эксперимента физики обнаружили ранее неизвестное энергетическое состояние, сулящее фундаментальные экспериментальные перспективы в области нестабильных систем.
Радиоактивному распаду подвержены не только атомы, но и молекулы, состоящие из нестабильных нуклидов. Однако, если радиоактивные атомы можно относительно беспрепятственно спектроскопически исследовать с помощью лазерных лучей, в отношении недолговечных молекул этот процесс значительно затруднен.
Международной исследовательской группе впервые в мировой практике удалось рассмотреть такую радиоактивную молекулу под лазерной спектроскопической лупой и распознать ее важные характеристики.
Объектом исследования команды ученых во главе с Рональдом Гарсией Руизом (Ronald Garcia Ruiz) из Массачусетского технологического института и Робертом Бергером (Robert Berger) из Марбургского университета стал радиоактивный фторид радия. Выбор на это соединение пал потому, что, как показали расчеты ученых, параметры электронов посредством лазерных лучей хорошо стимулируются именно фторидом радия.
В своих экспериментах, проведенных на установке "Изольда" в Европейском исследовательском центре CERN в Женеве, исследователи облучали искусственно синтезированный фторид радия с помощью сбалансированных красных и синих лазерных лучей. Энергия излучаемого лазерного света варьировалась до тех пор, пока внешние электроны не покинули свое место в оболочке молекул, отдалившись от заряженных ионов.
В процессе опытов участники эксперимента, среди которых физики из Касселя, Грайфсвальда и Майнца, обнаружили неизвестное ранее возбужденное энергетическое состояние фторида радия. Его, как оказалось, можно использовали для охлаждения фторида радия лазерным светом до спокойного состояния – чтобы изолировать радиоактивную молекулу от окружающей среды и исследовать ее без помех. А это означает, что процесс лазерного охлаждения отныне не будет ограничиваться атомами.
Это открытие влечет за собой многообещающую перспективу высокоточных экспериментов – к примеру, для изучения фундаментальных вопросов, которыми давно интересуются специалисты в области физики частиц. К ним, в частности, относятся вопросы нарушения симметрии сил, действующих в молекуле. Используя собственный спектроскопический метод, ученые во главе с Руизом в будущем смогут исследовать также молекулы, которые до радиоактивного распада живут всего несколько миллисекунд.
Арина Попова