Läpimurto ydinfysiikassa – kolmen eri muodon rinnakkaiselo mitattu ensimmäistä kertaa
Ydinfysiikassa on saavutettu uusi merkkipaalu, kun lyijy-190:n (190Pb) atomiytimessä havaittiin samanaikaisesti kolme erilaista deformaatiota. Nämä voidaan liittää pallomaiseen, oblaattiin (tomaatin kaltainen) ja prolaattiin (vesimelonin kaltainen) muotoon. Tieto haastaa nykyiset teoreettiset mallit ja auttaa kehittämään parempia ydinvuorovaikutusmalleja. Tulokset julkaistiin Communications Physics -lehdessä tammikuussa 2025.
Vaikka erilaisten muotojen yhteiselo atomiytimessä on ollut tiedossa yli kuuden vuosikymmenen ajan, on kolmen muodon rinnakkaiselon todistaminen suoralla mittauksella ollut vaikeaa. Jyväskylän ja Liverpoolin yliopistojen tutkijoiden mittauksissa yhdistettiin rekyylimerkkausmenetelmä γ- ja elektronispektroskopian tekniikoihin. Mittaukset vahvistivat 190Pb ytimen korkeamman viritystilasarjan prolaatin muodon. Matalin viritystilasarja osoittautui oblaatiksi haastaen aiemmat tutkimukset, joissa ehdotettiin pallomaista muotoa. Lisäksi tutkimuksessa löydettiin ensimmäistä kertaa pallomaiseen muotoon liitettävä viritystila. Kaikki muodot esiintyvät samanaikaisesti lähellä perustilaa.
- 190Pb on yksi kiehtovimmista tutkimistamme ytimistä, sanoo kaksoistutkintoa Liverpoolin ja Jyväskylän yliopistoissa suorittava väitöskirjatutkija Adrian Montes Plaza, joka analysoi kokeissa kerätyn datan. Muotojen rinnakkaiselon lisäksi näyttää siltä, että 190Pb voisi toimia oppikirjaesimerkkinä tapauksesta, jossa aaltofunktiot ja muodot sekoittuvat merkittävästi, hän jatkaa.
Eri tekniikoilla yksityiskohtaisempaa tietoa atomiytimestä
Kokeet suoritettiin Jyväskylän yliopiston kiihdytinlaboratoriossa, jossa 190Pb ytimen ominaisuuksia tutkittiin kolmella eri tekniikalla. Ensimmäisessä mitattiin kerkeitä γ-säteitä ja konversioelektroneja kohtioalueella. Toinen mittaus keskittyi isomeeristen tilojen purkautumisien seurauksena syntyneisiin γ-säteisiin ja kolmannessa tekniikassa hyödynnettiin Doppler-ilmiötä ytimen viritystilojen elinaikojen mittaamiseen.
- Useiden kokeellisten tekniikoiden yhdistäminen osoittautui tehokkaaksi lähestymistavaksi harvinaisten ydinilmiöiden tutkimiseen, selittää yliopistotutkija Janne Pakarinen Jyväskylän yliopistosta. Eri menetelmät tarjoavat täydentävää tietoa, mikä mahdollistaa paremman kuvan luomisen 190Pb ytimen eri muodoista, hän jatkaa.
Ydintutkimus haastaa olemassa olevat teoreettiset mallit
Tutkimus korostaa myös harvinaisten ytimien, kuten 190Pb:n, merkitystä teoreettisten mallien kehittämisessä. Muotojen rinnakkaiselo asettaa huomattavan haasteen ydinteorioille kuvata monimutkaisia kvantti-ilmiöitä. Nyt julkaistut tulokset tarjoavat myös tärkeän vertailukohdan uusien ydinvuorovaikutusmallien parantamiseksi.
Artikkelin tiedot:
- Linkki tutkimukseen Nature-portfolion Communications Physics -lehdessä: https://doi.org/10.1038/s42005-024-01928-8
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Yliopistotutkija Janne Pakarinen, janne.pakarinen@jyu.fi, +358408054900
Elina LeskinenViestinnän asiantuntija
Puh:+358 50 461 7880elina.leskinen@jyu.fiKuvat
Linkit
Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto
Tutkijat kehittivät salasanoja miellyttävämmän ja turvallisemman tavan kirjautumiseen14.2.2025 08:00:00 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uuden monivaiheisen tunnistautumismenetelmän, jolla pyritään ratkaisemaan salasanoihin liittyviä käytettävyys- ja turvallisuusongelmia. Alustasta riippumaton ratkaisu pyrkii korvaamaan perinteiset salasanat, ja sitä voi käyttää useiden digitaalisten tilien kanssa. Hanke kehitettiin Business Finlandin Research to Business -rahoituksella. Menetelmän kehittäneen SAFE-tiimin mukaan kyseessä on yksi ensimmäisistä inklusiivisista tunnistautumisratkaisuista maailmassa.
Jyväskylän yliopistolle yhteensä yli 200 000 euroa lahjoituksia museologian apulaisprofessuurin tehtävään13.2.2025 09:04:13 EET | Tiedote
Jenny ja Antti Wihurin rahasto, Keskitien säätiö, Museoliitto-konserni ja Museo- ja kulttuuriperintöalan ammattiliitto MAL ry ovat lahjoituksillaan varmistaneet täysimääräisen museologian tieteenalan säilymisen ja kehittämisen Suomessa. Toimijoiden lahjoitus kohdennetaan humanistis-yhteiskuntatieteellisessä tiedekunnassa museologian apulaisprofessorin tehtävään.
Kulttuurinen yhteistyö, ei ylivalta, luo yhteenkuuluvuutta12.2.2025 13:54:30 EET | Tiedote
Horizon Europe -ohjelman 3 miljoonan euron rahoitus tuo yhteen taiteilijat ja tutkijat 12 maasta luomaan uusia suuntaviivoja taidekasvatukselle. Jyväskylän yliopisto on mukana muokkaamassa tulevaisuuden taidekasvatusta kansainvälisessä hankkeessa. Euroopan komissio on myöntänyt lähes 3 miljoonan euron rahoituksen hankkeelle, joka yhdistää 13 yliopistoa ja taideorganisaatiota Euroopasta ja Etelä-Tyynenmeren alueelta. Kolmivuotinen yhteistyöhanke käynnistyy helmikuussa 2025 ja tähtää kulttuurisen demokratian edistämiseen. INTRACOMP-hankkeessa ("Intercultural and Transcultural Competence Through Collaborative Cultural Expression") kehitetään uusia koulutuksen ja kulttuuripolitiikan kehyksiä maailmanlaajuisella, alueellisella ja kansallisella tasolla.
Koulutustutkijat kokosivat tietoa naapurimaissa hyväksi osoittautuneista toimista oppimistulosten parantamiseksi12.2.2025 08:54:05 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopistossa toimiva Koulutuksen tutkimuslaitos (KTL) on julkaissut tutkimuskatsauksen, jossa tarkastellaan peruskoululaisten osaamisen muutoksia ja niihin yhteydessä olevia tekijöitä sekä niiden pohjalta tehtyjä koulutuspoliittisia uudistuksia muissa Pohjoismaissa ja Virossa. Selvityksen keskeisenä tavoitteena on koota tietoa PISA-tulosten laskun syistä ja esitellä hyväksi osoittautuneita rakenteellisia ratkaisuja, pedagogisia menetelmiä sekä koulun toimintakulttuuriin ja johtamiseen liittyviä käytänteitä, joita näissä maissa on toteutettu oppimistulosten parantamiseksi.
Yliopistoyhteisö herättää tyytymättömyyttä – työntekijöiden tulkintoja yliopistoyhteisöön kuulumisesta12.2.2025 07:00:00 EET | Tiedote
Työyhteisön kehittäminen ja hyvinvointi on useassa yliopistossa ja niiden yksiköissä nostettu keskeiseksi toimintakulttuurin osaksi. Samanaikaisesti suomalaisten yliopistojen rahoitusmalli korostaa kilpailua sekä erilaisia suoriutumisen mittareita, jotka heijastuvat myös työyhteisön johtamiseen ja työn organisointiin. Lisäksi lähes kolme neljäsosaa opetus- ja tutkimushenkilöstöstä työskentelee määräaikaisissa työsuhteissa. Yliopiston työntekijän näkökulmasta akateeminen ura onkin usein raadollista rahoituksesta ja työpaikoista kilpailua.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme