據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)11月2日報道,眾所周知,原子由原子核和核外電子組成。原子核由質(zhì)子和中子組成;電子圍繞原子核旋轉(zhuǎn)。那么,原子核來自何處?它們?nèi)绾涡纬?何種力量在掌控它們的行為?11月4日于法國卡昂揭幕的新加速器“SPIRAL2”有望回答這些問題。
1911年,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了原子核;約20年后,發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子。原子核大小僅為原子的萬分之一,但含有原子99%的質(zhì)量。盡管如此,科學(xué)家們對原子核仍知之甚少。現(xiàn)在,耗資1.38億歐元的SPIRAL2將人工合成并對所謂的“奇異”原子核進行研究。這些原子核通常在恒星內(nèi)部形成,地球上尚未發(fā)現(xiàn)。
法國國家科學(xué)研究院(CNRS)的讓-查爾斯·托馬斯說:“我們想要厘清這些組成物質(zhì)的基本單元如何在恒星內(nèi)部的極熱環(huán)境下形成。”
為了制造出這樣的粒子,科學(xué)家們將在位于地下約10米、長40米的隧道內(nèi),發(fā)射稠密的離子—原子(剝離了部分電子)束。托馬斯接受法新社采訪時表示:“我們將在這個實驗室重現(xiàn)恒星內(nèi)部發(fā)生的情況。”
離子—原子束撞上目標表面后會爆炸,分裂成包括原子核在內(nèi)的亞原子粒子,有些原子核地球上也不存在??茖W(xué)家們希望,這一實驗將幫助弄清為什么不同原子核有不同的質(zhì)子/中子比,正是這一比率確定了原子的電荷以及它屬于何種化學(xué)元素。
研究團隊希望,實驗將制造出大量奇異原子核用于實驗。據(jù)信,約有8000種奇異核,科學(xué)家們迄今已觀測到2900多種。
SPIRAL2有望讓癌癥治療和核能生產(chǎn)受益。項目科學(xué)協(xié)調(diào)人赫夫·薩瓦喬斯說:“我們希望制造出放射性原子核,其能釋放非常強烈的輻射,可用于治療癌癥。這些超級細小的粒子能被噴射進癌癥病人體內(nèi),到達目標腫瘤后定向釋放輻射,因此,不會破壞健康組織。”
另外,這一研究也可幫助科學(xué)家設(shè)計出一種更安全、環(huán)保的高效核裂變方法。