Fragmentos de núcleos atômicos fissionáveis ​​começam a girar após quebrar

Uma equipe internacional de pesquisadores provou que fragmentos de núcleos atômicos fissionáveis ​​começam a girar depois que a fissão ocorre durante a fissão nuclear. Em um artigo publicado na revista Nature, o grupo descreve seus experimentos que poderiam um dia explicar completamente por que tais fragmentos começam a girar.

Pesquisas anteriores mostraram que núcleos atômicos com muitos prótons e nêutrons são instáveis. Assim, eles estão sujeitos à fissão, que é conhecida como fissão nuclear.

Pesquisas anteriores também mostraram que, após a fissão, fragmentos de núcleos atômicos começam a girar conforme são ejetados dos núcleos atômicos. Por que eles começam a girar é um mistério desde que a fissão nuclear foi descoberta há mais de 80 anos.

Ao trabalhar para entender por que os fragmentos começam a girar, os físicos aprenderam mais sobre o processo de fissão em geral. Eles descobriram, por exemplo, que pouco antes de se dividir, o núcleo se alonga e forma um denominado pescoço - o pescoço se alonga ainda mais e, eventualmente, se rompe, um processo conhecido como divisão - e é quando ocorre a divisão.

Assim que a fissão foi descoberta, os físicos começaram a teorizar por que o pescoço se forma e leva à fissão nuclear. Além disso, eles começaram a se perguntar se a rotação dos fragmentos começou antes ou depois que a divisão ocorreu. No novo trabalho, os cientistas realizaram experimentos mostrando que a rotação começa após a divisão.

O trabalho envolveu o estudo de fragmentos da fissão de vários tipos de elementos instáveis, como o urânio-238 e o tório-232.

Como parte de sua pesquisa, eles se concentraram nos raios gama liberados após a fissão. Eles observaram que esses feixes transmitem informações sobre a rotação dos fragmentos que estão estudando. Eles também esperavam que, se o spin resultante da fissão tivesse surgido antes da fissão, então todos os fragmentos em uma determinada região teriam quase certamente o mesmo spin, mas opostos uns aos outros.

Mas eles descobriram que não era. Em vez disso, suas rotações eram completamente independentes umas das outras. Esta descoberta sugere fortemente que a rotação começa após a divisão.

Os pesquisadores também teorizam que, à medida que o núcleo fica mais comprido e se divide, seus remanescentes podem se parecer com uma lágrima. Eles sugerem que tais fragmentos tendem a se mover de forma a reduzir sua forma superficial (como as bolhas fazem) e, no processo, liberam energia que os fará começar a girar.