Frammenti di nuclei atomici fissili iniziano a ruotare dopo la rottura

Un team internazionale di ricercatori ha dimostrato che i frammenti di nuclei atomici fissili iniziano a ruotare dopo che si è verificata la fissione durante la fissione nucleare. In un articolo pubblicato sulla rivista Nature, il gruppo descrive i loro esperimenti che potrebbero un giorno spiegare completamente perché tali frammenti iniziano a ruotare.

Ricerche precedenti hanno dimostrato che i nuclei atomici con molti protoni e neutroni sono instabili. Pertanto, sono inclini alla fissione, nota come fissione nucleare.

Ricerche precedenti hanno anche dimostrato che dopo la fissione, frammenti di nuclei atomici iniziano a ruotare mentre vengono espulsi dai nuclei atomici. Il motivo per cui iniziano a girare è stato un mistero da quando la fissione nucleare è stata scoperta più di 80 anni fa.

Lavorando per capire perché i frammenti iniziano a ruotare, i fisici hanno imparato di più sul processo di fissione in generale. Hanno scoperto, ad esempio, che appena prima della scissione, il nucleo si allunga e forma un cosiddetto collo - il collo si allunga ancora di più e poi alla fine si rompe, un processo noto come scissione - ed è allora che si verifica la scissione.

Non appena fu scoperta la fissione, i fisici iniziarono a teorizzare il motivo per cui il collo si forma e porta alla fissione del nucleo. Inoltre, hanno iniziato a chiedersi se la rotazione dei frammenti fosse iniziata prima o dopo la scissione. Nel nuovo lavoro, gli scienziati hanno condotto esperimenti che hanno dimostrato che la rotazione inizia dopo la scissione.

Il lavoro ha coinvolto lo studio di frammenti dalla fissione di diversi tipi di elementi instabili come l'uranio-238 e il torio-232.

Come parte della loro ricerca, si sono concentrati sui raggi gamma rilasciati dopo la fissione. Hanno notato che questi raggi trasmettono informazioni sulla rotazione dei frammenti che stanno studiando. Si aspettavano inoltre che se lo spin risultante dalla fissione fosse sorto prima della fissione, allora tutti i frammenti in una data regione avrebbero quasi certamente lo stesso spin, ma opposti l'uno all'altro.

Ma hanno scoperto che non era così. Invece, le loro rotazioni erano completamente indipendenti l'una dall'altra. Questa scoperta suggerisce fortemente che la rotazione inizia dopo la scissione.

I ricercatori teorizzano anche che man mano che il nucleo si allunga e si divide, i suoi resti potrebbero assomigliare a una lacrima. Essi ipotizzano che è probabile che tali frammenti si muovano in modo tale da ridurre la loro forma superficiale (come fanno le bolle) e così facendo rilasciano energia che li farà iniziare a girare.