認為存在物理學(xué)家歸類為溫和的核反應(yīng)是很奇怪的。畢竟,讓科學(xué)家研究這些反應(yīng)的粒子加速器被昵稱為“原子粉碎機”,而不是“原子騙子”。
但溫和的核反應(yīng)代表的不僅僅是一種聽起來奇怪的好奇心。 密歇根州立大學(xué) (MSU)稀有同位素束設(shè)施(FRIB) 的凱特琳·庫克(Kaitlin Cook)表示,這些反應(yīng)讓研究人員可以對某些解釋宇宙基本規(guī)則運作方式的科學(xué)模型進行壓力測試。
庫克現(xiàn)在正在創(chuàng)造新的方法來研究這些反應(yīng),以利用 FRIB 的力量進一步了解科學(xué)和醫(yī)學(xué)。
“FRIB 將開啟我們對以前從未接觸過的原子核進行這些反應(yīng)的能力,”FRIB 和密歇根州立大學(xué)物理與天文學(xué)系的核物理學(xué)助理教授庫克說。“我一直在使用的口號是這將擴展我們的調(diào)色板。”
在庫克將研究的溫和核反應(yīng)中,兩個原子的核心或原子核聚集在一起,能量剛好足以勉強接觸。這會導(dǎo)致不同程度的融合,其中兩個原子核結(jié)合——有時完全,有時不結(jié)合——以產(chǎn)生新的原子核。
擴大可用于測試這些反應(yīng)的核調(diào)色板將有助于為核物理學(xué)構(gòu)建更好的模型或正式解釋,這是美國能源部科學(xué)辦公室 (DOE-SC) 長期研究計劃的一部分。反過來,改進的模型可以加深我們對宇宙如何聚集在一起并保持在一起的理解。
“我們體內(nèi)的每一個原子都是在核反應(yīng)中產(chǎn)生的。我們能看到、摸到和感覺到的一切都是在核反應(yīng)中產(chǎn)生的,”庫克說。“但其中許多反應(yīng),我們無法在實驗室中復(fù)制,我們唯一的希望是建立一個模型來預(yù)測它們。”
更好的模型也可以帶來更好的藥物。例如,醫(yī)學(xué)研究人員已經(jīng)開發(fā)出將一束碳原子發(fā)送到腫瘤中的癌癥治療方法。目標是使用這些原子來提供非常有效但非常可控的輻射劑量,僅攻擊癌細胞。
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