کشف داده‌های جدید از فوران‌های پرتو ایکس: اندازه‌گیری دقیق جرم ایزوتوپ‌های نادر

یک گروه پژوهشی از موسسه فیزیک مدرن (IMP) وابسته به آکادمی علوم چین (CAS)، موفق به اندازه‌گیری مستقیم جرم دو هسته اتمی بسیار ناپایدار به نام‌های فسفر-۲۶ و گوگرد-۲۷ شدند.   به گزارش ایتنا و به نقل از SciTechDaily، گفتنی است فوران‌های نوع I پرتو ایکس، که به‌طور مکرر در کهکشان رخ می‌دهند، انفجارهای ترمونکلئار شدیدی هستند که معمولاً در سیستم‌های باینری ایکس با جرم کم رخ می‌دهند.   در این فوران‌ها، یک ستاره نوترونی مواد را از ستاره همراه خود جذب می‌کند و در سطح آن، هیدروژن و هلیوم تحت سوخت‌وساز ترمونکلئار ناپایدار قرار می‌گیرند.   در این واکنش‌ها، پروتون‌ها با سرعت بالا جذب هسته‌ها شده و عناصر سنگین‌تری ساخته می‌شوند. این فرآیند که به آن فرآیند rp می‌گویند، به شدت به اندازه‌گیری دقیق جرم هسته‌ها وابسته است.   با این حال، در این فرآیند، هسته‌های بسیاری در نزدیکی خط چکه پروتون وجود دارند که معمولاً عمر کوتاهی دارند و جرم آن‌ها به‌طور دقیق شناخته نشده است.   گفته می‌شود که شاخه‌های واکنشی احتمالی که شامل فسفر-۲۶ و گوگرد-۲۷ هستند، سال‌ها مورد بحث قرار گرفته‌اند، چرا که داده‌های دقیقی در مورد جرم این هسته‌ها وجود نداشت.   پژوهشگران برای به دست آوردن داده‌های دقیق جرم، از طیف‌سنجی جرمی ایزوشروسی با سختی مغناطیسی در حلقه ذخیره‌سازی خنک در مرکز تحقیقات یون‌های سنگین در لانتژو استفاده کردند.   نتایج به دست آمده نشان داد که انرژی جداسازی پروتون گوگرد-۲۷، ۱۲۹ تا ۲۶۷ الکترون‌ولت بیشتر از آنچه قبلاً تصور می‌شد است، و این اندازه‌گیری دقیق هشت برابر بهتر از اندازه‌گیری‌های قبلی بود.   داده‌های جدید نشان داد که در شرایط فوران‌های پرتو ایکس، نرخ واکنش ۲۶P(p,γ)27S به طور قابل توجهی در دمای ۰٫۴ تا ۲ گیگا کلوین (GK) افزایش یافته است و به پنج برابر نرخ قبلاً تخمین‌زده شده در دمای یک گیگا کلوین می‌رسد.