Una de las grandes preguntas en física y química es, ¿cómo se crearon los elementos pesados del hierro al uranio? El Argonne Tandem Linac Accelerator System ATLAS en el Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. DOE se está actualizando con nuevoscapacidades para ayudar a encontrar la respuesta a esa pregunta y muchas otras.
De las cinco instalaciones para usuarios de la Oficina de Ciencia del DOE en Argonne, ATLAS es la más longeva. "Inaugurado en 1978, ATLAS está cambiando y desarrollando nuevos avances tecnológicos y respondiendo a las oportunidades de investigación emergentes", dice el director de ATLAS Guy Savard. Ahora esequipado con una "fábrica N = 126", programada para entrar en línea más adelante este año. Esta nueva capacidad pronto producirá haces de núcleos atómicos pesados que consisten en 126 neutrones. Esto es posible, en parte, mediante la adición de un enfriador-buncher que enfría la viga y la convierte de continua a agrupada.
Durante muchas décadas, ATLAS ha sido una instalación líder en EE. UU. Para la investigación de estructuras nucleares y es la instalación líder mundial en la provisión de haces estables para la estructura nuclear y la investigación astrofísica. ATLAS puede acelerar los haces que abarcan los elementos, desde hidrógeno hasta uranio, a altas energías, luego las convierte en objetivos para estudios de varias estructuras nucleares.
Desde su creación, ATLAS ha reunido a los principales científicos e ingenieros del mundo para resolver algunos de los problemas científicos más complejos en física nuclear y astrofísica. En particular, ha sido fundamental para determinar las propiedades de los núcleos atómicos, el núcleo de la materia yel combustible de las estrellas
La próxima fábrica de N = 126 generará haces de núcleos atómicos con un "número mágico" de neutrones, 126. Como explica Savard, "La física tiene siete números mágicos: 2, 8, 20, 28, 50, 82 y 126. Los núcleos atómicos con este número de neutrones o protones son excepcionalmente estables. Esta estabilidad los hace ideales para fines de investigación en general ".
Los científicos de ATLAS generarán N = 126 núcleos para probar una teoría reinante de la astrofísica: que la captura rápida de neutrones durante la explosión y el colapso de estrellas masivas y la colisión de estrellas de neutrones es responsable de la formación de aproximadamente la mitad delelementos pesados desde el hierro hasta el uranio.
La fábrica N = 126 acelerará un haz compuesto por un isótopo de xenón con 82 neutrones en un objetivo compuesto por un isótopo de platino con 120 neutrones. Las colisiones resultantes transferirán neutrones del haz de xenón a un objetivo de platino, produciendo isótopos con126 neutrones y cerca de esa cantidad. Los isótopos muy ricos en neutrones se dirigen a estaciones experimentales para su estudio.
"Los estudios planificados en ATLAS proporcionarán los primeros datos sobre isótopos ricos en neutrones con alrededor de 126 neutrones y deberían desempeñar un papel fundamental en la comprensión de la formación de elementos pesados, la última etapa en la evolución de las estrellas", dijo Savard ".Estos y otros estudios mantendrán a ATLAS en la frontera de la ciencia ".
Los arquitectos de la "fábrica N = 126" incluyen Savard, así como Maxime Brodeur Universidad de Notre Dame, Adrian Valverde nombramiento conjunto con la Universidad de Manitoba, Jason Clark nombramiento conjunto con la Universidad de Manitoba, DanielLascar Universidad del Noroeste y Russell Knaack división de Física de Argonne.
Los autores publicaron recientemente dos artículos sobre el tema en Instrumentos y métodos nucleares en la investigación de física B , "La fábrica N = 126: una nueva instalación para producir isótopos ricos en neutrones muy pesados" y "Un refrigerador más fresco para la fábrica N = 126 en el Laboratorio Nacional Argonne". Recibieron fondos de la Oficina deFísica nuclear y la National Science Foundation.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional de Argonne . Original escrito por Joseph E. Harmon. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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