Des fragments de noyaux atomiques fissiles commencent à tourner après leur rupture

Une équipe internationale de chercheurs a prouvé que des fragments de noyaux atomiques fissiles commencent à tourner après la fission pendant la fission nucléaire. Dans un article publié dans la revue Nature, le groupe décrit ses expériences qui pourraient un jour expliquer pleinement pourquoi de tels fragments commencent à tourner.

Des recherches antérieures ont montré que les noyaux atomiques avec de nombreux protons et neutrons sont instables. Ainsi, ils sont sujets à la fission, connue sous le nom de fission nucléaire.

Des recherches antérieures ont également montré qu'après la fission, des fragments de noyaux atomiques commencent à tourner lorsqu'ils sont éjectés des noyaux atomiques. Pourquoi ils commencent à tourner est un mystère depuis la découverte de la fission nucléaire il y a plus de 80 ans.

En cherchant à comprendre pourquoi les fragments commencent à tourner, les physiciens en ont appris davantage sur le processus de fission en général. Ils ont découvert, par exemple, que juste avant de se diviser, le noyau s'allonge et forme un soi-disant cou - le cou s'allonge encore plus et finit par se rompre, un processus connu sous le nom de division - et c'est à ce moment-là que la division se produit.

Une fois la fission découverte, les physiciens ont commencé à théoriser pourquoi le cou se forme et conduit à la fission nucléaire. De plus, ils ont commencé à se demander si la rotation des fragments avait commencé avant ou après le fractionnement. Dans le nouveau travail, les scientifiques ont mené des expériences montrant que la rotation commence après la division.

Le travail consistait à étudier des fragments de la fission de plusieurs types d'éléments instables, tels que l'uranium-238 et le thorium-232.

Dans le cadre de leurs recherches, ils se sont concentrés sur les rayons gamma émis après la fission. Ils ont noté que ces faisceaux véhiculent des informations sur la rotation des fragments qu'ils étudient. Ils s'attendaient en outre à ce que si le spin résultant de la fission s'était produit avant la fission, alors tous les fragments d'une région donnée auraient presque certainement le même spin, mais opposés les uns aux autres.

Mais ils ont constaté que ce n'était pas le cas. Au lieu de cela, leurs rotations étaient complètement indépendantes les unes des autres. Cette découverte suggère fortement que la rotation commence après la scission.

Les chercheurs théorisent également que lorsque le noyau s'allonge et se divise, ses restes peuvent ressembler à une déchirure. Ils suggèrent que ces fragments sont susceptibles de se déplacer de manière à réduire la forme de leur surface (comme le font les bulles) et dans le processus de libérer de l'énergie qui les amènera à commencer à tourner.