 досягли значної віхи у вивченні ізотопів.){kind=link}
Wetenschappers van het Rare Isotope Beam Laboratory (FRIB) van het Amerikaanse ministerie van Energie hebben een belangrijke mijlpaal bereikt in de studie van isotopen. In hun laatste experiment versnelden ze een krachtige uraniumstraal. Ze leverden een record van 10,4 kilowatt aan continu straalvermogen aan het doel. Deze doorbraak is zeer relevant in de huidige omgeving, waar onderzoekers over de hele wereld een primaire uraniumbundel nodig hebben om zeldzame isotopen te bestuderen.
Volg ons kanaal voor het laatste nieuws Google News online of via de app.
Uranium is het zwaarste natuurlijke element dat moeilijk te versnellen is. Het is zwaar en de complexe atomaire structuur maakt het moeilijk te controleren. Uranium is echter noodzakelijk voor wetenschappelijk onderzoek. Wanneer de uraniumstraal het doel raakt, valt deze uiteen in fragmenten of ondergaat deze een splijting. Het resultaat is een breed scala aan zeldzame isotopen, dit zijn onstabiele versies van elementen met verschillende aantallen neutronen. "De creatie van een uraniumbundelversneller met ongekend vermogen is een belangrijke mijlpaal voor FRIB. Deze prestatie opent een nieuwe richting voor onderzoek met zeldzame isotopen”, merken de onderzoekers op.
Interessant genoeg was het resultaat van dit experiment zeer indrukwekkend. In slechts 8 uur werk met een krachtige uraniumstraal deden FRIB-wetenschappers een prachtige ontdekking. Ze creëerden en identificeerden drie isotopen die nog nooit eerder waren waargenomen: gallium-88, arseen-93 en selenium-96. Dit snelle succes benadrukt het potentieel van FRIB's geavanceerde technologie. “De krachtige uraniumstraal vereiste een stabiele werking van alle versnellers bij de hoogste versnellingsgradiënten”, aldus het persbericht.
Het team ondervond ook problemen bij het bereiken van dit recordbundelvermogen. Dit vereiste een soepele werking van de gehele FRIB-versneller. Dit omvat een nieuwe supergeleidende lineaire versneller bestaande uit 324 resonatoren in 46 cryomodules. Deze cryomodules worden op extreem lage temperaturen gehouden om een effectieve ionenversnelling te garanderen.
Een ander belangrijk onderdeel is de nieuw ontwikkelde vloeibare lithiumstripper. Dit apparaat verwijdert elektronen uit uraniumionen, verhoogt hun lading en zorgt voor een efficiëntere versnelling. Naast deze hoofdcomponenten speelden nog een aantal andere innovaties een belangrijke rol. Deze omvatten een gespecialiseerde Electron Cyclotron Resonance (ECR) ionenbron voor het produceren van uraniumionen, een unieke zware ionen radiofrequentie quadrupool (RFQ) voor het focusseren en groeperen van ionen, en een krachtige doel- en straaldump voor intensief straalwerk.
Bovendien hebben "wetenschappers nieuwe methoden ontwikkeld voor de gelijktijdige versnelling van drie ladingstoestanden van uranium na reiniging met een vloeibare lithiumfilm. Deze aanpak maakte het mogelijk om een recordhoog vermogen voor uranium te bereiken”, benadrukten de onderzoekers.
Deze belangrijke stap van FRIB zou een revolutie teweeg kunnen brengen in ons begrip van het universum op het meest fundamentele niveau. "Deze prestatie vormt de basis voor het leveren van de zwaarste ionenbundels om zeldzame isotopen te creëren. Dit vergroot de wetenschappelijke mogelijkheden in onontgonnen gebieden van het nucleaire landschap”, aldus het persbericht.
Zeldzame isotopen bieden belangrijke aanwijzingen over de processen die elementen in sterren en supernova's creëren. Bovendien helpen ze wetenschappers ook om nucleaire structuren beter te begrijpen. Het is opmerkelijk dat ook wetenschappers uit Japan en Zuid-Korea aan dit experiment deelnamen.
Als u geïnteresseerd bent in artikelen en nieuws over lucht- en ruimtetechnologie, nodigen wij u uit voor ons nieuwe project AERONAUT.media.
Lees ook:
- Wetenschappers hebben een nieuwe methode getest om naar atmosferen op exoplaneten te zoeken
- Nobelprijs voor natuurkunde toegekend aan AI-pioniers John Hopfield en Geoffrey Ginton