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Double découverte magique
Le noyau déformé du zirconium-80 est plus léger que la somme des masses de 40 protons et 40 neutrons. La masse perdue est convertie en énergie de liaison par E = mc2. L’énergie de liaison est responsable de la cohésion des noyaux. Crédit : Installation de rayons isotopiques rares
Une équipe de chercheurs, comprenant des scientifiques du National Superconducting Cyclotron Laboratory (NSCL) et de la Rare Isotope Bundles (FRIB) Facility de la Michigan State University (MSU), a résolu le problème de la masse manquante de zirconium 80.
Pour être juste, ils ont aussi cassé l’affaire. Les expérimentateurs ont montré que le zirconium-80 un atome de zirconium contient 40 protons et 40 neutrons dans son noyau, ou noyau— Plus léger que prévu, utilisant la capacité inégalée de NSCL à former et à analyser des isotopes rares. Ensuite, les théoriciens du FRIB ont pu expliquer cette pièce manquante en utilisant Advanced modèles nucléaires et de nouvelles méthodes statistiques.
« L’interaction entre les théoriciens nucléaires et expérimentaux est comme une danse coordonnée », a déclaré Alec Hamker, assistant de recherche étudiant diplômé au FRIB et premier auteur de l’étude publiée par l’équipe le 25 novembre dans la revue. Physique de la Nature. « Ils se relaient et se suivent. »
« Parfois, la théorie fait des prédictions dès le début, d’autres fois, les expériences trouvent des choses auxquelles on ne s’attendait pas », a déclaré Ryan Ringel, scientifique en chef du FRIB, qui faisait partie du groupe qui a fabriqué le zirconium-80. Masse La mesure. Ringel est également professeur agrégé adjoint de physique au département de physique et d’astronomie de la FRIB et de la MSU au Collège des sciences naturelles.
« Ils se poussent et cela conduit à une meilleure compréhension du noyau, qui est essentiellement tout ce avec quoi nous interagissons », a-t-il déclaré.
Cette histoire est donc plus grande qu’un simple noyau. D’une certaine manière, il s’agit d’un aperçu de FRIB, une installation d’utilisateurs de sciences nucléaires soutenue par l’Office of Science du ministère de l’Énergie des États-Unis.
Lorsque les opérations des utilisateurs commenceront l’année prochaine, les scientifiques nucléaires du monde entier auront la possibilité de travailler avec la technologie FRIB pour créer des isotopes rares qu’il serait impossible d’étudier ailleurs. Ils auront également l’opportunité de travailler avec des experts du FRIB pour comprendre les résultats et les implications de ces études. Ces connaissances ont une gamme d’applications, allant d’aider les scientifiques à mieux comprendre l’univers à l’amélioration des traitements contre le cancer.
« Au fur et à mesure que nous avançons dans l’ère FRIB, nous pouvons prendre des mesures comme nous l’avons fait ici et bien plus encore », a déclaré Ringel. « Nous pouvons aller plus loin. Il y a suffisamment de capacité ici pour nous permettre d’apprendre pendant des décennies. »
Cependant, le zirconium-80 est un noyau vraiment intéressant à part entière.
Pour commencer, c’est un noyau dur, mais la fabrication de noyaux rares est une spécialité de la NSCL. L’installation a produit suffisamment de zirconium-80 pour permettre à Ringel, Hammaker et leurs collègues de déterminer sa masse avec une précision sans précédent. Pour ce faire, ils ont utilisé ce que l’on appelle un spectromètre de masse à piège de Penning à l’installation LEBIT (Low Energy Beam and Ion Trap) de la NSCL.
« Les gens ont déjà mesuré cette masse, mais ils ne l’ont pas mesurée avec précision », a déclaré Hamaker. « Et cela a révélé une physique intéressante. »
« Lorsque nous effectuons des mesures de masse à ce niveau exact, nous mesurons en fait la masse manquante », a déclaré Ringel. « La masse du noyau n’est pas seulement la somme de la masse des protons et des neutrons qu’il contient. Il y a une masse manquante qui apparaît comme l’énergie qui maintient le noyau ensemble. »
C’est là que l’une des équations scientifiques les plus célèbres permet d’expliquer les choses. en E = mc2, la lettre E représente l’énergie et m la masse (c est le symbole de la vitesse de la lumière). Cela signifie que la masse et l’énergie sont équivalentes, bien que cela ne puisse être observé que dans des conditions extrêmes, comme celles du cœur d’un atome.
Lorsqu’un noyau a plus d’énergie de liaison, c’est-à-dire qu’il a plus de force dans sa friction avec les protons et les neutrons, il aura plus masse manquante. Cela permet d’expliquer l’état du zirconium-80. Leurs noyaux sont étroitement connectés, et cette nouvelle mesure a révélé que l’association était plus forte que prévu.
Cela signifie que les théoriciens du FRIB ont dû trouver une explication et peuvent se tourner vers les prédictions d’il y a des décennies pour aider à fournir une réponse. Par exemple, les théoriciens soupçonnaient qu’un noyau de zirconium-80 pouvait être magique.
De temps en temps, un certain noyau casse sa prédiction de masse en ayant un nombre spécial de protons ou de neutrons. Les physiciens se réfèrent à ces nombres magiques. La théorie supposait que le zirconium-80 contient un nombre spécial de protons et de neutrons, ce qui le rend doublement magique.
Des expériences antérieures ont montré que le zirconium 80 ressemble plus à un ballon de rugby ou de football américain qu’à sa forme sphérique. Les théoriciens ont prédit que la forme pourrait conduire à ces doubles magies. Avec la mesure la plus précise de la masse du zirconium-80 à ce jour, les scientifiques peuvent étayer ces idées avec des données solides.
« Les théoriciens ont spéculé que le zirconium-80 était un noyau déformé à double enchantement il y a plus de 30 ans », a déclaré Hammer. « Il a fallu un certain temps aux expérimentateurs pour apprendre la danse et fournir les preuves aux théoriciens. Maintenant que les preuves sont en place, les théoriciens peuvent passer aux prochaines étapes de la danse. »
La danse continue donc, et pour étendre la métaphore, NSCL, FRIB et MSU offrent l’une des meilleures salles de bal pour que vous puissiez jouer. Il dispose d’une installation unique en son genre, d’un personnel expert et du programme d’études supérieures en physique nucléaire le mieux classé du pays.
« Je suis capable de travailler sur place dans une installation d’utilisateurs nationale sur des sujets à la pointe de la science nucléaire », a déclaré Hamaker. « Cette expérience m’a permis de développer des relations et d’apprendre de nombreux membres du personnel et des chercheurs du laboratoire. Le projet a été couronné de succès grâce à leur dévouement envers la science, les installations et l’équipement de pointe du laboratoire.
Alec Hammer, mesure précise de la masse d’un noyau léger auto-couplant 80Zr, Physique de la nature (2021). DOI : 10.1038 / s41567-021-01395-w. www.nature.com/articles/s41567-021-01395-w
Introduction de
Université de Michigan
la citation: Double Magical Discovery (2021, 25 novembre) Extrait le 25 novembre 2021 de https://phys.org/news/2021-11-doubly-magic-discovery.html
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Dans les années 1980, FedEx avait un formidable slogan : «Quand c'est définitivement, positivement, il doit y avoir du jour au lendemainEh bien, dans des situations telles que des conflits au sol et des scénarios de catastrophe, cela ne suffit pas. Consciente de la nécessité d'un service de livraison ultra-rapide, Sierra Space, basée au Colorado, développe actuellement un système permettant de livrer des fournitures presque partout sur Terre en seulement 90 minutes.
Sierra Space a actuellement de nombreux projets intéressants en cours, notamment Rêve d'un avion spatial Et un Station spatiale commerciale prévue. La semaine dernière, l'entreprise a surpris l'industrie en annonçant un autre projet ambitieux, une nouvelle plateforme appelée Ghost. La société affirme que « le nouveau vaisseau spatial logistique révolutionnaire sera doté d’un système de protection thermique avancé conçu pour le retour en toute sécurité de petites charges utiles depuis l’espace ». Le projet de logistique spatiale est conçu pour fournir des services de messagerie à la demande à une variété de clients, y compris des opérations de sécurité nationale et une assistance en cas de catastrophes naturelles.
« Nous envisageons un inventaire de véhicules Sierra Space Ghost stratégiquement situés, facilement accessibles et déployables en 90 minutes vers des emplacements critiques n'importe où sur Terre », a déclaré Tom Weiss, PDG de Sierra Space, dans un communiqué. déclaration. Le système devrait être capable de livrer des fournitures au « personnel de première ligne » dans un rayon de 100 mètres d’une zone cible désignée, selon l’entreprise.
Cette annonce fait suite à la création récente par Sierra Space de son organisation de missions et de services orbitaux, axée sur des solutions innovantes pour la sécurité nationale. La société affirme avoir déjà obtenu des contrats majeurs d'une valeur de 1,3 milliard de dollars pour des constellations de satellites dans le cadre de cette initiative.
Ghost a subi une série de trois tests de chute le 1er février au centre de lancement et d'atterrissage de Space Florida. Ces tests comprenaient une descente finale de 2 000 pieds (610 mètres) pour évaluer la dynamique d'impact, une descente contrôlée en parachute de 4 000 pieds (1 219 mètres) et la séparation des composants du blindage et de la charge utile, démontrant la capacité du véhicule à renvoyer les charges utiles en toute sécurité.
Une fois ce programme lancé, le vaisseau spatial préchargé attendra en orbite jusqu'à ce qu'il soit invité à rentrer. L'envoi peut comprendre un kit de survie, un bateau pneumatique, des rations, des armes et d'autres articles. Lors de l'activation, le vaisseau spatial se réorientera, initiera la rentrée et utilisera un bouclier de protection thermique pour résister à des températures allant jusqu'à 2 000 degrés Fahrenheit. Après la rentrée, le parafoil dirige la charge utile vers la zone d'atterrissage désignée. Chaque satellite devrait avoir une durée de vie de cinq ans, après quoi il sera retiré et désorbité.
Articles Liés: Firefly Aerospace établit un nouveau record de vitesse de lancement pour une mission de l'US Space Force
C’est une idée géniale et utile, et logique étant donné notre capacité croissante à accéder à l’espace et à y travailler. Combiné avec une technologie de réponse rapide, qui Les missiles peuvent être lancés dans les 24 heuresCela pourrait véritablement révolutionner notre capacité à apporter les choses aux personnes qui en ont le plus besoin, tout en devant être là de manière positive à un moment critique.
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La communauté du rugby se mobilise pour le talentueux joueur après un diagnostic « dévastateur ».
La communauté du rugby s'est mobilisée pour aider un ancien joueur de Limerick City, après qu'il ait reçu un diagnostic « dévastateur ».
L'ancien joueur du Young Munster RFC, Sean Rigney, avait récemment « fait sa marque » sur la scène du rugby de Sydney, avant que son parcours ne prenne une tournure dévastatrice.
Originaire de Ballinagar dans le Co Offaly, le jeune homme est récemment tombé malade et a été transporté à l'hôpital. Son état s'est rapidement détérioré lorsqu'on lui a diagnostiqué un SARM, un type de bactérie résistante aux antibiotiques. Ce qui a conduit à la nécessité d’une opération à cœur ouvert.
Pour aider Sean sur le chemin du rétablissement, une collecte de fonds a été organisée par ses amis et coéquipiers.
Lorsqu'il a appris la nouvelle, son ami et ancien coéquipier Connor Phillips a été choqué.
« J'ai été vraiment choqué hier quand j'ai découvert ce qui s'est passé. Je compatis vraiment pour lui, il est si loin de chez lui et vient de démarrer un nouveau projet. Tout le monde pense à lui et lui souhaite bonne chance et je n'ai aucun doute qu'il le fera. « Récupérez et retrouvez la forme et la santé et rejouez au rugby le plus tôt possible », a déclaré Connor. « Peut-être ».
Dès leur première rencontre, les deux joueurs ont cliqué. Peut-être parce que lorsque Sean entre dans une pièce, « tout le monde est attiré par lui ».
« La première chose à propos de Rigney et moi, c'est que nous sommes complètement opposés, mais la première fois que nous nous sommes rencontrés, nous nous sommes tout de suite entendus. Il a cette capacité, quand il entre dans une pièce, tout le monde gravite autour de lui. C'est juste un « Il a une grande personnalité, vraiment drôle et attentionné. C'est un géant », a déclaré Connor. « Un gars sympa et un travailleur incroyable sur le terrain également. »
« J'ai été ravi quand j'ai appris qu'il partait pour l'Australie parce qu'il est venu d'Offaly à Limerick et qu'il en a vraiment fait sa maison. Il s'est si bien intégré à la communauté et à l'endroit. »
La collecte de fonds, organisée par Alan Fitzgerald de la NSW Rugby League, visait à aider le jeune joueur à affronter un « chemin difficile vers la guérison ».
« Sean Rigney, un talentueux joueur de rugby irlandais, a récemment fait sa marque sur la scène du rugby à Sydney, en Australie, en rejoignant le Southern Counties Rugby Club dans la prestigieuse compétition Shut Shield Rugby. Alan Fitzgerald a déclaré : « Son impact sur l'équipe a été immédiat. , promettant une belle saison. « Bright arrive. »
« Sean fait face à un chemin difficile vers son rétablissement, loin de son domicile et de sa famille. Le stress financier dû aux frais médicaux, associé à l'incapacité de travailler pendant qu'il est malade et en convalescence, est navrant », a-t-il expliqué.
Désormais, les amis de Sean ont contacté la communauté du rugby et au-delà pour obtenir leur soutien.
Il a ajouté : « Vos dons apporteront une aide cruciale à Sean pendant cette période difficile, en l’aidant à couvrir les frais médicaux et les frais de subsistance pendant qu’il se concentre sur le rétablissement de sa santé. »
Vous pouvez faire un don à la collecte de fonds ici.
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Un énorme monstre marin préhistorique plus grand que deux bus a été identifié après qu'une jeune fille britannique de 11 ans a trouvé des fossiles sur la plage de Somerset.
Les fossiles découverts par une fillette de 11 ans sur une plage du Somerset appartiennent à… Le plus grand reptile marin de tous les tempsLes experts croient.
Ruby Reynolds – aujourd'hui âgée de 15 ans – a découvert les restes fossilisés d'une mâchoire massive de plus de deux mètres de long en 2020.
Elle et son père, Justin Reynolds, ont trouvé la pièce lors d'une chasse aux fossiles dans le village côtier de Blue Anchor.
Les paléontologues affirment que les pièces appartiennent à un type de reptile océanique appelé ichtyosaure, et ils estiment qu'elles mesuraient environ 25 mètres de long, soit la taille de deux bus.
C'était incroyable de découvrir une partie de cet ichtyosaure géant. Je suis très fier d'avoir joué un rôle dans une découverte scientifique comme celle-ci
Robbie Reynolds
Cela équivaut également à la longueur d’une baleine bleue, ce qui en fait l’un des plus grands reptiles marins jamais enregistrés.
La créature préhistorique parcourait les mers il y a environ 202 millions d’années, à l’époque des dinosaures.
Une autre pièce a été trouvée par le chasseur de fossiles Paul de La Salle en 2016 le long de la côte du Somerset à Lillystock, qui était déjà à l'étude.
« Lorsque Robbie et moi avons trouvé les deux premières pièces, nous étions très excités car nous avons réalisé qu'il s'agissait de quelque chose d'important et d'inhabituel », a déclaré Reynolds.
« Quand j'ai trouvé l'arrière de la mâchoire, j'ai été ravi car c'est l'une des parties distinctives de la découverte précédente de Paul. »
Ruby a ajouté : « C’était incroyable de découvrir une partie de cet ichtyosaure géant. Je suis très fière d’avoir joué un rôle dans une découverte scientifique comme celle-ci. »
Le couple a contacté le Dr Dean Lomax, paléontologue à l'Université de Manchester, après avoir découvert un groupe de fossiles.
Les experts ont nommé la créature Ichthyotitan severnensis, ce qui signifie lézard poisson géant de Severn.
Le Dr Lomax a déclaré : « J'ai été époustouflé par cette découverte. En 2018, mon équipe (dont Paul de La Salle) a étudié et décrit la mâchoire géante de Paul, et nous espérions qu'une autre découverte émergerait un jour.
« Ce nouveau spécimen est plus complet, mieux conservé et montre que nous disposons désormais de deux de ces os géants – appelés oblongata – qui ont une forme et une structure uniques.
« Je suis assez excité, c'est le moins qu'on puisse dire. »
Il a ajouté : « J’ai été très impressionné que Robbie et Justin aient correctement identifié cette découverte comme une autre énorme mâchoire d’ichtyosaure.
« Ils ont réalisé qu'il correspondait à celui que nous avions décrit en 2018. Je leur ai demandé s'ils souhaitaient rejoindre mon équipe pour étudier et décrire ce fossile, y compris le nommer. »
« Ils ont sauté sur l'occasion. Pour Ruby, en particulier, elle est maintenant une scientifique publiée qui a non seulement découvert, mais a également contribué à nommer une espèce de reptile préhistorique géant.
En savoir plus sur Irish Sun
« Il n'y a probablement pas beaucoup de jeunes de 15 ans qui peuvent dire ça. Peut-être que Mary Anning est en devenir. »
La nouvelle recherche a été publiée dans la revue Plos One.
Pourquoi les dinosaures ont-ils disparu ?
Voici ce que vous devez savoir…
- L’effacement des dinosaures a été un événement d’extinction massive et soudain sur Terre.
- Il a anéanti près des trois quarts des espèces végétales et animales de notre planète il y a environ 66 millions d'années.
- Cet événement a marqué la fin du Crétacé et a ouvert l’ère Cénozoïque, dans laquelle nous nous trouvons aujourd’hui.
- Les scientifiques pensent généralement qu’une comète ou un astéroïde massif d’environ 9 miles de diamètre est entré en collision avec la Terre, détruisant la planète.
- Cet impact aurait déclenché un « effet hivernal » prolongé, endommageant gravement la vie végétale et la chaîne alimentaire qui en dépend.
- Des recherches récentes suggèrent que cet impact a « déclenché » une activité volcanique importante, qui a également anéanti la vie.
- Certaines recherches ont indiqué que le nombre de dinosaures était en fait en déclin à cause du changement climatique à cette époque.
- Mais une étude publiée en mars 2019 affirme que les dinosaures « prospéraient » probablement avant l’extinction.
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